Ученые из Университета Макмастера (Канада) и Массачусетского технологического института (MIT, США) создали новый антибиотик enterololin (энтерололин). Препарат действует на узкую группу бактерий микрофлоры кишечника — Enterobacteriaceae, включая опасные штаммы кишечной палочки (E. coli), которые вызывают воспалительные заболевания и устойчивы к существующим антибиотикам. Для тестирования новой разработки задействовали ИИ-модель DiffDock.
В отличие от традиционных антибиотиков широкого спектра, которые уничтожают всю бактериальную флору и могут вызывать дисбаланс, энтерололин обладает избирательной активностью.
По этой причине препарат может стать приемлемым решением для пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника, (например, болезнью Крона), поскольку дисбаланс микрофлоры может усугубить их симптомы.
«Мы искали соединение, которое могло бы воздействовать только на вредные бактерии и не разрушать баланс микробиоты. Enterololin идеально подходит под это описание», — рассказала профессор биохимии Университета Макмастера Бетти Бойл (Bethany Boyle), один из авторов исследования.
Главное отличие этой работы, в том, как быстро удалось понять, как именно действует антибиотик. Обычно на это уходят годы экспериментов.
Исследователи применили искусственный интеллект, чтобы смоделировать взаимодействие энтерололина с клетками бактерий.
ИИ-модель DiffDock, созданная в MIT(Массачусетский технологический институт), в рекордные 100 секунд «предсказала», что молекула связывается с белковым комплексом LolCDE — важным механизмом, который бактерии используют для перемещения липопротеинов. Когда энтерололин блокирует этот процесс, клетка бактерии буквально «захлебывается» своими же липидами и погибает.
Ученые проверили прогноз в лаборатории и подтвердили: именно LolCDE является мишенью нового антибиотика. В экспериментах на мышах с воспалением кишечника энтерололин уменьшал воспаление и повреждения слизистой, а микробиом животных оставался почти неизменным.
ИИ-система помогла не только найти механизм, но и снизила стоимость исследований. По данным MIT, определение механизма действия энтерололина заняло около 6 месяцев и стоило всего 60 тысяч долларов, тогда как традиционные методы могли потребовать до двух лет и более 2 млн долларов.
Биотехнологическая компания Stoked Bio, созданная совместно с Университетом Макмастера, уже получила лицензию на инновационный препарат.
В настоящее время команда специалистов активно работает над повышением его стабильности и безопасности, чтобы в ближайшее время приступить к клиническим испытаниям на людях. Разработанные методики смогут быть использованы для создания лекарств против других устойчивых бактерий, включая Klebsiella pneumoniae, которые вызывают пневмонию.
«Мы стоим на пороге новой эпохи, когда ИИ становится не просто инструментом, а полноценным партнёром в научных открытиях», — отметил профессор MIT и руководитель проекта Джеймс Коллинз.
Ранее HTNews.ru писал о нейросети от Яндекса, которая помогает выявлять редкую патологию на ранних сроках беременности. ИИ анализирует результаты УЗИ-исследований женщин на ранних сроках беременности — и ищет в них признаки тяжелого заболевания центральной нервной системы у детей spina bifida.
Следите за главными новостями мира техники и высоких технологий в социальных сетях онлайн-издания HTNews.ru: ВКонтакте и Telegram
