Halicyna to nowy antybiotyk odkryty przez sztuczną inteligencję

Sztuczna inteligencja (AI) odkryła nowy antybiotyk o nazwie halicyna, który zabija nawet wysoce oporne szczepy bakterii.

Halicyna (halicin) – na górze, Cipofloxacin (cyprofloksacyna) – na dole)

Halicyna (halicin) – na górze, Cipofloxacin (cyprofloksacyna) – na dole)

Badacze z Massachusetts Institute of Technology (MIT) wykorzystali algorytm uczenia maszynowego do stworzenia leku zwanego halicyną, który zabija wiele szczepów bakterii. Halicyna widoczna w górnym rzędzie na powyższej grafice, zapobiegała rozwojowi oporności na antybiotyki u E. coli (Escherichia coli), podczas gdy cyprofloksacyna (w dolnym rządzie) już nie.

Wykorzystanie sztucznej inteligencji do odkrywania medycyny wydaje się opłacalne. Naukowcy z MIT ujawnili, że ich AI odkryło związek antybiotykowy o nazwie halicyna (ang. halicin – nazwana na cześć komputera HAL 9000 z „Odysei Kosmicznej”), który w nowatorski sposób zabija wiele form opornych bakterii. Tam, gdzie wiele antybiotyków ma niewielkie szanse w leczeniu, halicyna usuwa bakterie, niszcząc ich zdolność do utrzymania gradientu elektrochemicznego niezbędnego do wytworzenia cząsteczek magazynujących energię.

Na przykład bakterie E. coli nie rozwinęły żadnej odporności na lek w ciągu 30 dni, w porównaniu do 3 dni kiedy to zwalczyły bardziej konwencjonalny antybiotyk cipofloksacynę.


Zespołowi udało się opracować system, który może znaleźć struktury molekularne o pożądanych cechach (powiedzmy, zabijanie bakterii) bardziej skutecznie niż poprzednie systemy. W przeciwieństwie do poprzednich metod sieci neuronowe automatycznie uczą się reprezentacji cząsteczek, mapując je na ciągłe wektory, które pomagają przewidzieć ich zachowanie.

Po przygotowaniu, naukowcy wyszkolili swoją sztuczną inteligencję na 2500 cząsteczkach, które obejmowały 1700 ustalonych leków i 800 naturalnych produktów. Zadanie polegało na spojrzeniu na bibliotekę 6000 związków – AI stwierdziło, że halicyna byłaby bardzo skuteczna.

Naukowcy zapisali animowanego GIF-a w DNA bakterii E.coli

Nie oczekuj jednak, że lekarz przepisze Ci receptę na halicynę w najbliższym czasie. Naukowcy z MIT z powodzeniem zastosował ten lek do wyeliminowania A. baumanii (powszechna infekcja u żołnierzy amerykańskich w Afganistanie i Iraku) u myszy, ale nie przetestowali go jeszcze na ludziach.

To może być dopiero początek znacznie większego trendu. Naukowcy wykorzystali już swój model do przeszukania ponad 100 milionów cząsteczek w innej bazie danych, znajdując 23 kandydatów. Mają również nadzieję zaprojektować antybiotyki od zera i zmodyfikować istniejące leki, aby zwiększyć ich skuteczność lub zmniejszyć ich niezamierzone skutki uboczne.

W OvuFriend sztuczna inteligencja wspiera kobiety w walce z niepłodnością

Nie ma gwarancji, że nowa generacja antybiotyków poradzi sobie ze wszystkimi najbardziej groźnymi bakteriami, ale jeśli pozwoli na zwalczanie większości z nich, może uratować wiele istnień ludzkich.

źródło: Engadget via MIT – Artificial intelligence yields new antibiotic