ИИ помогает открыть новые антибиотики: неожиданным способом.
Это вторая часть поста. Первая — тут.
#ai_med

...Для начала Торре обучил сверточную нейросеть на базе данных пептидов, для которых известно, что они эффективны/неэффективны в борьбе с микробами. Далее он натравил эту нейросеть на все остальные пептиды, что есть в человеческом теле, и выбрал 2603 соединения, которые оказались наиболее вероятными кандидатами для создания лекарства по мнению нейросети. Никакие из этих 2603 пептидов раньше не рассматривались учеными как потенциальные кандидаты для создания лекарства против бактерий.

Торре выбрал 55 из этих 2.6k пептидов, синтезировал их и протестировал их влияние на три вида микробов: синегнойную палочку, акинетобактерию Баумана и золотистый стафилокок. Все три вида — довольно сильные, они быстро развивают сопротивляемость известным лекарствам. В итоге из 55-ти кандидатов большинство показало способность справиться с бактериями.

Но вот что впечатляет еще более: среди кандидатов, выбранных нейросетью, были пептиды SCUB1-SKE25 и SCUB3-MLP22, которые показали еще более ошеломительные результаты: бактерии развивали иммунитет к этим двум пептидам сильно медленнее, чем к большинству сильнодействующих антибиотиков. Пример: антибиотик Полимиксин В. После 30 дней его использования бактерии становятся в 256 раз менее подвержены его воздействию (т.е. дозу приходится поднимать в 256 раз для поддержания той же эффективности). Два пептида выше же после 30 дней оставались такими же эффективными.

Это, конечно, не значит, что бактерии совсем не разовьют иммунитет к пептидам SCUB1-SKE25 и SCUB3-MLP22, нет. Но они сделают это намного сложнее и позже, что уже хорошо. Ну и это еще не значит, что на основе этих пептидов обязательно появится новое лекарство: до этого нужны еще куча тестов и проверок. Но эти результаты показывают, что надежда есть: мы наверняка вскоре сможем синтезировать новые виды лекарств. И в этом нам помогает ИИ, что приятно =)

Ну и заметим, что два пептида выше — SCUB1-SKE25 и SCUB3-MLP22 — не имеют прямого отношения к иммунной системе человека: они отвечают за процессы, связанные с оплодотворением, созданием новых кровеносных сосудов и подавлением опухолей. Однако эфксперименты показывают, что эти пептиды могут функционировать как атакующие бактерии. Похоже, наше тело намного умнее, чем мы себе представляем. Оно очень эффективно устроено =)

Будем надеяться, что проблема синтеза антибиотиков все же будет решена и кризис бактериальных инфекций не наступит. Очень приятно, что ИИ помогает нам в нахождении решений этой проблемы 🙂

Источник: Wired