AI navrhuje nová antibiotika proti superbakteriím

Umělá inteligence (AI) právě udělala velký krok vpřed v boji proti rezistentním bakteriím. Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) použili AI k navržení dvou nových potenciálních antibiotik, která úspěšně zabíjí bakterie způsobující gonoreu a MRSA. Tyto sloučeniny byly vytvořeny atom po atomu a prokázaly svou účinnost v laboratorních testech i na infikovaných myších. I když ještě čekají roky vývoje a klinických zkoušek, tato metoda by mohla otevřít dveře k "druhé zlaté éře" objevů antibiotik.

Jak AI navrhla nové léky

Vědci trénovali AI na datech o chemické struktuře známých sloučenin a jejich vlivu na růst různých druhů bakterií. AI prohledala 36 milionů sloučenin, včetně těch, které ještě neexistují nebo nebyly objeveny. Použili dva přístupy: jeden začínal hledáním slibných fragmentů o velikosti 8 až 19 atomů a stavěl na nich, druhý dával AI volnou ruku od začátku. Proces vyloučil cokoli podobného stávajícím antibiotikům, zajistil, aby šlo o léky a ne například o mýdlo, a odfiltroval toxické látky pro lidi.

Výsledkem byly dva noví kandidáti na antibiotika. Jeden cílí na gonoreu, sexuálně přenosnou infekci, a druhý na MRSA, což je methicilin-rezistentní Staphylococcus aureus – bakterie, která žije neškodně na kůži, ale může způsobit vážné infekce, pokud se dostane do těla. Studie byla publikována v časopise Cell a zahrnovala testy na bakteriích v laboratoři i na infikovaných myších, kde sloučeniny úspěšně zabíjely superbakterie.

Budoucnost vývoje

Profesor James Collins z MIT, jeden z výzkumníků, vyjádřil nadšení z toho, jak generativní AI dokáže navrhovat zcela nová antibiotika levně a rychle. Podle něj to pomůže rozšířit arzenál proti superbakteriím, které se vyvinuly k odolnosti vůči stávajícím lékům. Antibiotika zabíjejí bakterie, ale nadužívání vedlo k tomu, že rezistentní infekce nyní způsobují více než milion úmrtí ročně. Nové antibiotika chybí už desítky let.

Přesto tyto sloučeniny nejsou připraveny na klinické zkoušky. Potřebují další zdokonalení, což by mohlo trvat jeden až dva roky, než začnou testy na lidech. Výzkumníci zdůrazňují potřebu lepších modelů, které předpovídají účinnost v těle, nejen v laboratoři. Z 80 navržených kandidátů proti gonoreji se podařilo vyrobit jen dva, což ukazuje na výzvy v syntéze.

Odborné reakce

Dr. Andrew Edwards z Fleming Initiative a Imperial College London označil práci za "velmi významnou" s "obrovským potenciálem", protože ukazuje nový přístup k objevům antibiotik. Zároveň upozornil, že testování bezpečnosti a účinnosti zůstává náročným procesem bez záruky úspěchu.

Profesor Chris Dowson z University of Warwick popsal studii jako "cool" a významný krok vpřed v používání AI pro objev antibiotik, který pomůže bojovat proti rezistenci. Nicméně zmínil ekonomický problém: nová antibiotika by se měla používat co nejméně, aby si udržela účinnost, což ztěžuje zisk pro výrobce.

Zdroj: www.bbc.com/