Показать меню
30 мар 10:02Политика

Искусственный интеллект помогает создавать новые антибиотики

Искусственный интеллект помогает создавать новые антибиотики

При помощи методов машинного обучения удалось разработать ряд пептидных соединений с выраженной антибактериальной активностью. Полученные данные позволят создавать лекарственные препараты для лечения тяжелых заболеваний, вызванных устойчивыми к антибиотикам инфекциями. Результаты исследования, проведенного при поддержке Президентской программы Российского научного фонда, опубликованы в журнале Antibiotics. Кратко о них рассказала пресс-служба фонда.

На протяжении миллионов лет живые организмы контактировали с патогенами и научились им противостоять. Один из древнейших механизмов врожденного иммунитета основан на антимикробных пептидах, которых сейчас известно более трех тысяч. Эти молекулы способны бороться с патогенами разных классов и даже опухолями. В случае бактерий они, в отличие от антибиотиков, взаимодействуют не с какой-либо белковой мишенью, чьи гены могут мутировать, а напрямую разрушают клеточную стенку. Такие системы можно сочетать с антибиотиками и повышать действенность терапии за счет синергического эффекта.

«Против антимикробных пептидов у микроорганизмов нет защиты, а значит, они являются перспективной основой для препаратов нового поколения. Вместе с тем синтезировать их дорого, а еще они быстро разрушаются ферментами организма. Мы решили попробовать создать совершенно новые пептиды, подобные природным, но более устойчивые и, возможно, более эффективные», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Альберт Болатчиев, сотрудник Ставропольского государственного медицинского университета.

Сотрудники Ставропольского государственного медицинского университета применили нейросети и искусственный интеллект, чтобы на основе природных антимикробных пептидов разработать синтетические. Эти молекулы представляют собой аминокислотную цепочку. Авторы «прочитали» более 3000 таких цепочек, — а затем выявили в них закономерности, на основе которых нейросеть сгенерировала 200 новых уникальных пептидов, однако синтезировать все их для эксперимента слишком сложно и дорого, поэтому авторы продолжили компьютерные расчеты.

На следующем этапе они изучили найденные последовательности при помощи программ для биоинформатического скрининга. Эти системы предсказывают потенциальную активность пептидов в отношении различных микроорганизмов, анализируя физико-химические и прочие свойства молекул. Такой жесткий отбор прошли только пять антимикробных пептидов, и именно их проверили на культурах супербактерий — антибиотикоустойчивых штаммов клебсиеллы и синегнойной палочки, вызывающих разнообразные инфекции, в том числе и внутрибольничные.

Результаты исследований in vitro показали, что из пяти только два соединения вызывали полную гибель микроорганизмов. Их и еще один из «нерабочих» пептидов проверили на мышах, зараженных летальной дозой клебсиеллы, также была контрольная группа без лечения. В последней все животные погибли на третий день, а вот синтезированные молекулы показали неожиданные результаты. Лишь один из пептидов, показавших активность в культуре, сработал на мышах, повысив их выживаемость до 50 %, а вот совершенно «нерабочий» — и вовсе до 70 %. Вероятно, в основе такого феномена лежат пока неизвестные взаимодействия с другими молекулами и путями в организме, которые только предстоит раскрыть.

«Для меня самое удивительное в наших результатах то, что наука достигла такого уровня прогресса: искусственный интеллект может создавать новые фармакологически активные соединения! В нашем случае нейросеть сгенерировала уникальные вещества с выраженной антибактериальной активностью. Мы считаем, что данный метод можно применить и для разработки других соединений пептидной природы, а потому поставили перед собой амбициозную задачу — коммерциализировать технологию. Мы будем подаваться в государственные фонды, например в "Сколково", с целью привлечения инвестиций для запуска стартапа. Уверен, что как раз сейчас самое подходящее время для этого», — отмечает Альберт Болатчиев.

Автор: По материалам: polit
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Лента новостей
В Запорожской области ВСУ освободили от оккупантов пять населенных пунктов04:00Япония официально будет называть Курильские острова "оккупированными территориями"00:51Интернет-провайдеров, отказывающихся блокировать пропаганду РФ, начали исключать из реестра — Госспецсвязи19:51Диабет 2-го типа увеличивает риск 57 других заболеваний15:02Две горные вершины на Плутоне действительно оказались криовулканами13:07Для прогнозирования лесных пожаров исследователи изучили их историю за последние 35 лет16:36Турецкий крестьянин во время пахоты нашел уникальный хеттский браслет13:12Искусственный интеллект помогает создавать новые антибиотики10:02Под Харьковом ликвидировали командира российской 200-й бригады04:51Американская разведка фиксирует отвод части российских войск от Киева, - CNN22:34Добавка ионов гадолиния улучшает свойства костных имплантатов16:22В США предлагают переименовать более 600 географических объектов, в названия которых входит слово «скво»15:06Уилл Смит извинился за драку на «Оскаре»14:17Графен научились получать из угарного газа11:03«Гавань» из древнего сицилийского города оказалась священным водоемом14:34За прошлый год было открыто 212 новых видов пресноводных рыб12:23Спинозавры охотились под водой10:24Генштаб ВСУ рассказал о потерях оккупанта в Украине23:34Последняя страна ЕС прекратила ж/д сообщение с РФ22:51В Николаевской области десантники сбили три крылатые ракеты17:51