AI opracowała dwa nowe antybiotyki. Szansa w walce z superbakteriami

Najważniejsze informacje w skrócie: 

• Dwa nowe, potencjalne, antybiotyki opracowane zostały przez sztuczną inteligencję pod nadzorem naukowców z MIT
• Opracowane atom po atomie przez AI antybiotyki wykazały skuteczność w zwalczaniu rzeżączki i MRSA w testach laboratoryjnych i na zwierzętach
• Naukowcy z MIT uważają, że dzięki sztucznej inteligencji może nastąpić "druga złota era" odkrywania antybiotyków

Antybiotyki od AI szansą w walce z superbakteriami

Dekady nadużywania antybiotyków w terapii ludzi i w hodowli zwierząt sprawiły, że bakteriom udało się wyewoluować odporność na wiele tych leków "ostatniej szansy". Od lat brakuje już nowych antybiotyków, które mogłyby zwalczać superbakterie odpowiadające już za ponad milion zgonów rocznie. 

Obecnie naukowcy często wyrażają obawy, że ludzkość wróci do stanu sprzed wynalezienia antybiotyków, gdy wiele chorób, obecnie uleczalnych, zabijało znaczną część pacjentów. 

Szkolenie sztucznej inteligencji 

Naukowcy postanowili do szukania nowych antybiotyków zaangażować specjalnie przygotowaną sztuczną inteligencję. Zespół badaczy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) wyszkolił mode do tworzenia leków. W ramach treningu podawano sztucznej inteligencji struktury chemiczne znanych związków chemicznych i ich wpływ na różne gatunki bakterii. Do tego nauczono sztuczną inteligencję, jak na bakterie oddziałują różne struktury molekularne. 

Następnie użyto dwóch różnych podejść. W jednym zidentyfikowano obiecujący punkt wyjścia i pozwolono sztucznej inteligencji budować na podstawie biblioteki milionów struktur molekularnych wielkości od ośmiu do dziewięciu atomów. W drugim model sztucznej inteligencji dostał wolną rękę. 

W procesie projektowania postarano się także wyeliminować szanse na to, że zamiast leków AI nie opracuje np. mydła albo substancji toksycznej dla ludzi. Modelom zlecono zaprojektowanie antybiotyków na rzeżączkę i MRSA (czyli gronkowca złocistego odpornego na metycylinę). A konkretnie na szczepy oporne na znane nauce antybiotyki. 

Zaprojektowane przez AI antybiotyki przetestowano w laboratorium na hodowlach bakterii oraz na myszach. Testy zaowocowały powstaniem dwóch nowych, obiecujących substancji - potencjalnych leków. - Jesteśmy podekscytowani, ponieważ pokazujemy, że sztuczna inteligencja generatywna może być wykorzystana do projektowania zupełnie nowych antybiotyków - powiedział prof. James Collins z MIT w wywiadzie dla BBC.

Daleka droga od projektu AI do terapii

W serialach SF, choćby w popularnym Star Trek, bohaterowie często są w sytuacji, w której muszą natychmiast opracować nowy lek. I niemal od razu po wymyśleniu terapii aplikują ją pacjentowi. Życie to jednak nie serial, a nim lek trafi do aptek mija długi czas. 

Potencjalne leki, choć wykazały skuteczność w laboratorium i na zwierzętach, muszą przejść długą drogę - i wcale nie muszą trafić do lekarzy i pacjentów. Na razie preparaty potrzebują jeszcze udoskonaleń nim w ogóle trafią na etap badań klinicznych. A nim do nich trafią, będą musiały jeszcze być zatwierdzone przez odpowiednie organy państwowe (w USA będzie to FDA). Naukowcy z MIT oceniają, że minie co najmniej rok lub dwa nim będzie można rozpocząć długi proces testowania na ludziach. 

"Ogromny potencjał" sztucznej inteligencji

Jednak praca naukowców z MIT pokazuje, że wykorzystanie sztucznej inteligencji może przynieść dużo korzyści. Dr Andrew Edwards z Fleming Initiative i Imperial College London uważa, że eksperyment z MIT pokazał "ogromny potencjał" w poszukiwaniu nowych antybiotyków. Nadal jednak pozostaje kwestia ich bezpieczeństwa i skuteczności. 

Wielu naukowców uważa, że wykorzystanie AI w pracy nad antybiotykami powinno pójść dalej i modele sztucznej inteligencji powinny "myśleć" nad lekami nie tylko pod kątem "laboratoryjnym", ale opracowywać je na podstawie tego, jak będą działać one w organizmie. Innymi słowy mówiąc - mają one uwzględniać znacznie więcej zmiennych. 

Należy tu jednak zauważyć też, że wymyślone przez AI substancje nie są wcale łatwe do wykorzystania. Modele użyte przez naukowców MIT podały 80 teoretycznie skutecznych projektów antybiotyków, ale tylko dwa z nich nadawały się do zsyntetyzowania w celu testów. 

Czytaj także: 

• Depresja obywateli równa się kiepska gospodarka. Eksperci biją na alarm
• Ciecze jonowe sposobem na życie w kosmosie? "Trzeba mieć otwarty umysł"
• Starzenie można spowolnić. Naukowcy opisali mechanizm

Źródło: BBC/Andrzej Mandel