Исследователи из Массачусетского технологического института (США), статья которых опубликована в журнале Cell, использовав метод машинного обучения, натренировали искусственный интеллект анализировать молекулярную структуру различных химических соединений и выявлять среди них те, которые способны убивать бактерии. При этом потенциальные антибиотики должны были уметь справляться с бактериями, применяя механизмы, отличающиеся от тех, которыми пользуются уже известные препараты, говорится в пресс-релизе MIT.
Цель ученых состояла в том, чтобы решить проблему повсеместного роста и распространения антибиотикоустойчивых бактерий, на которые не действуют никакие, даже самые мощные антимикробные лекарства («супермикробов»). Ранее Всемирная организация здравоохранения назвала растущую антибиотикоустойчивость бактерий одной их самых значительных глобальных угроз жизни и здоровью всего человечества.
В общей сложности искусственный интеллект протестировал около шести тысяч различных соединений, пока не нашел одну молекулу, которая обладает мощной антибактериальной активностью и имеет отличную от всех известных антибиотиков химическую структуру. Ученые назвали это вещество «хэлицин» в честь суперкомпьютера HAL 9000 из фильма Стэнли Кубрика «2001 год: Космическая одиссея». Что интересно, ранее хэлицин тестировался в качестве лекарства от диабета.
Исследователи уже проверили антимикробные способности хэлицина на множестве штаммов различных бактерий, выделенных у пациентов и выращенных в лаборатории.
Эксперименты показали, что препарат эффективно справляется с устойчивыми к другим антибиотикам штаммами патогенных бактерий Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii и Mycobacterium tuberculosis. Все эти бактерии вызывают тяжелые инфекционные заболевания.
Единственной бактерией, не поддавшейся хэлицину, оказался устойчивый штамм Pseudomonas aeruginosa (синегнойной палочки) — возбудителя трудноизлечимой легочной инфекции.
Тестирование мази с хэлицином на мышах, у которых имелись раны, зараженные устойчивым ко всем известным антибиотикам штаммом Acinetobacter baumannii, показало, что инфекция полностью вылечивается в течение суток. Ученые предполагают, что хэлицин убивает бактерии благодаря тому, что не дает их клеткам запасать энергию. Особенности этого механизма таковы, что бактериям трудно развить к нему устойчивость. Так, бактерия E. coli не смогла стать устойчивой к хэлицину в течение месяца, в то время как устойчивость к антибиотику ципрофлоксацину начала формироваться у нее уже в первые три дня его применения. А спустя месяц E. coli стала примерно в 200 раз более резистентна к ципрофлоксацину, чем в начале эксперимента.
В настоящее время ученые проводят дополнительные исследования эффективности хэлицина, чтобы в дальнейшем начать его испытания на людях. Кроме того, проводится изучение восьми других молекул, которые были названы искусственным интеллектом многообещающими в качестве потенциальных новых антибиотиков.
Читайте также: Из аптек изымается популярный антибиотик
Смотрите наши видео
