Исследователи, используя искусственный интеллект (ИИ), обнаружили около миллиона потенциальных источников новых антибиотиков в мире природы, что стало важным шагом в борьбе с устойчивостью многих бактерий к антибиотикам. Международная группа ученых использовала машинное обучение для анализа более 60 000 метагеномов из различных сред, включая почву, океаны и кишечник человека и получила огромное число потенциальных источников спасения человечества, пишет Interesting Engineering.
Изучив общедоступные наборы данных, изначально собранные для других целей, команда, под руководством доцента вычислительной биологии Луиса Педро Коэльо из Квинслендского технологического университета (QUT), выявила 863 498 перспективных антимикробных пептидов — небольших молекул, способных подавлять или убивать вредные бактерии. Чтобы подтвердить эти выводы, исследователи синтезировали и протестировали в лаборатории 100 пептидов против значимых патогенов. По словам профессора Коэльо, "мы протестировали несколько пептидов, которые были особенно перспективными, а также выбрали несколько случайным образом, чтобы непредвзято оценить эффективность нашего набора данных".
Результаты оказались впечатляющими: 79 пептидов разрушали бактериальные мембраны, а 63 были направлены против устойчивых к антибиотикам бактерий, таких как золотистый стафилококк и кишечная палочка. Дальнейшие доклинические испытания на мышах показали, что два пептида обладают поразительной эффективностью, снижая численность бактерий на четыре порядка, что сравнимо с широко используемым антибиотиком полимиксином В. Это подчеркнуло потенциальное терапевтическое применение этих недавно открытых пептидов.
Профессор Коэльо также выделил преимущества этих пептидов перед традиционными антибиотиками, отметив их способность более точно воздействовать на конкретные бактерии, что потенциально снижает негативные побочные эффекты, такие как нарушение нормального микробиома кишечника. Исследовательская группа также создала AMPSphere, общедоступную базу данных всех идентифицированных пептидов, чтобы облегчить дальнейшие разработки и ускорить открытие новых антибиотиков.
Эти результаты, опубликованные в журнале Cell, имеют решающее значение в борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам (AMR) — глобальным кризисом здравоохранения, который, по предупреждению Всемирной организации здравоохранения, может привести к 10 миллионам смертей в год к 2050 году, если не принять меры. Разработка новых антибиотиков необходима, поскольку существующие препараты становятся все более неэффективными в борьбе с этими опасными организмами.