Используя передовые алгоритмы искусственного интеллекта, команда разработала новаторскую платформу, получившую название SyntheMol, для решения насущной глобальной угрозы здоровью, которую представляет устойчивость к противомикробным препаратам.
Их прорывной подход является многообещающим в удовлетворении острой потребности в инновационных противомикробных препаратах, способных бороться с устойчивыми патогенами, примером которых является неумолимая Acinetobacter baumannii.
Борьба с патогенами ESKAPE
Растущая угроза устойчивости к антибиотикам нависла над современной медициной, стимулируя срочный поиск новых терапевтических вмешательств. Учитывая, что лекарственно-устойчивые инфекции уносят, по оценкам, 4,95 миллиона жизней ежегодно, а прогнозы предполагают ошеломляющий рост до 10 миллионов смертей к 2050 году, необходимость обуздать устойчивость к противомикробным препаратам никогда не была более насущной.
Среди грозных противников на переднем крае этой битвы - патогены ESKAPE, группа из шести видов бактерий, печально известных своей невосприимчивостью к существующим методам лечения. Главной из них является Acinetobacter baumannii, грозная грамотрицательная бактерия, которая представляет серьезную проблему в клинических условиях, обладая механизмами устойчивости, которые не поддаются воздействию обычных антибиотиков.
Вооруженный арсеналом тактик уклонения, A. baumannii наносит тяжелый урон, провоцируя опасные для жизни состояния, такие как пневмония, менингит и раневые инфекции. Столкнувшись с неадекватностью существующих терапевтических возможностей, гонка за разработкой новых антибиотиков, способных нейтрализовать этого живучего врага, приобрела решающее значение.
Революционизирующие разработки антибиотиков с помощью инструментов, основанных на искусственном интеллекте
В поисках инновационных противомикробных решений искусственный интеллект стал мощным союзником, предложив смену парадигмы в методологиях разработки лекарств. Традиционные подходы, основанные на моделях прогнозирования свойств, привели к постепенному прогрессу в выявлении потенциальных кандидатов на лекарства. Однако присущие им ограничения при исследовании обширных химических пространств препятствовали открытию действительно новых молекул.
Внедряйте генеративные модели искусственного интеллекта, преобразующую технологию, которая устраняет ограничения традиционных методологий за счет создания совершенно новых молекулярных структур. Лидером на этом переднем крае разработки лекарств, основанных на искусственном интеллекте, является SyntheMol, оригинальная платформа, разработанная Кайлом Свенсоном из Стэнфордского университета и Гэри Лью из Университета Макмастера. Используя гибридный подход, объединяющий модели прогнозирования свойств с генеративным искусственным интеллектом, SyntheMol вступает на неизведанную территорию, прокладывая курс через лабиринтное царство химического пространства.
Благодаря тщательному обучению и кураторству исследователи собрали обширное хранилище молекулярных данных, что позволило SyntheMol исследовать почти 30 миллиардов молекул в поисках мощных антибактериальных средств.
SyntheMol – авангард антибиотиков, созданных с помощью искусственного интеллекта
Под руководством Свенсона и Лю компания SyntheMol представила множество перспективных кандидатов, что стало переломным моментом в открытии антибиотиков. В результате виртуальных экспериментов появилось 58 структурно разнообразных соединений, каждое из которых свидетельствует о неиспользованном потенциале молекулярного дизайна, управляемого искусственным интеллектом. Среди них выделились шесть молекул, демонстрирующих мощную активность против A. baumannii и других устойчивых патогенов.
В сочетании с агентами, нарушающими работу внешней мембраны, такими как SPR 741 или колистин, эти молекулы проявляют эффективность широкого спектра действия против множества грамотрицательных видов, включая E. coli и K. pneumoniae. Примечательно, что одна молекула, Енамин 40, продемонстрировала активность против P. aeruginosa, что еще больше подчеркивает его терапевтический потенциал. Однако путь к клиническому внедрению сопряжен с трудностями, главной из которых является проблема растворимости в воде. Из-за плохого профиля растворимости только небольшая часть синтезированных молекул может быть проверена на токсичность на мышиных моделях, что подчеркивает необходимость дальнейшей доработки.
Поскольку угроза устойчивости к противомикробным препаратам становится все более угрожающей, появление антибиотиков, созданных с помощью искусственного интеллекта, дает проблеск надежды в затяжной борьбе с лекарственно-устойчивыми бактериями. Тем не менее, на фоне эйфории научных открытий остаются актуальные вопросы. Можно ли использовать инновационный подход SyntheMol для открытия новой эры антибиотиков, или огромные проблемы будут препятствовать его клиническому воплощению? По мере того, как исследователи осваивают неизведанные области разработки лекарств, основанных на искусственном интеллекте, поиски новых противомикробных средств не ослабевают, что подчеркивает необходимость инноваций в защите общественного здравоохранения от растущей угрозы устойчивости к противомикробным препаратам.
" 
