Επιστήμονες από το καναδικό πανεπιστήμιο McΜaster δημιούργησαν αντιβιοτικό ικανό να εξουδετερώσει ένα θανατηφόρο και άκρως ανθεκτικό στα συμβατικά αντιβιοτικά βακτήριο. Η ιδιαιτερότητα της διαδικασίας ωστόσο έγκειται στη χρήση προγράμματος τεχνητής νοημοσύνης (AI), χάρη στο οποίο επιταχύνθηκε ραγδαία η έρευνα.

Το πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε βοήθησε να αποκλειστούν χιλιάδες πιθανοί συνδυασμοί χημικών ουσιών και να αξιοποιηθεί ένας μικρός αριθμός ενώσεων που θα μπορούσαν δυνητικά να αποτελέσουν τη βάση ενός αποτελεσματικού αντιβιοτικού για το πολύ επικίνδυνο βακτήριο Acinetobacter baumanni. Το συγκεκριμένο βακτήριο μολύνει πληγές και προκαλεί πνευμονία.

Το αποτέλεσμα ήταν ένα ισχυρό, πειραματικό αντιβιοτικό που ονομάζεται abaucin, το οποίο θα χρειαστεί περαιτέρω δοκιμές προτού χορηγηθεί μαζικά σε ανθρώπους.

Οι ερευνητές στον Καναδά και τις ΗΠΑ υποστηρίζουν ότι η τεχνητή νοημοσύνη έχει τη δυνατότητα να επιταχύνει τρομερά την ερευνητική διαδικασία για την ανακάλυψη νέων φαρμάκων και θεραπειών για βασικές νόσους. 

Μάλιστα, η εφεύρεση έρχεται σε μία περίοδο που υπάρχει αδυναμία παρασκευής νέων φαρμάκων εδώ και δεκαετίες και τα βακτήρια είναι ολοένα και δυσκολότερο να αντιμετωπιστούν, καθώς γίνονται ανθεκτικά στα υπάρχοντα αντιβιοτικά.

Περισσότεροι από ένα εκατομμύριο άνθρωποι υπολογίζεται ότι πεθαίνουν κάθε χρόνο από λοιμώξεις που αντιστέκονται στην αντιβίωση.

Στη λίστα κινδύνου του ΠΟΥ το Acinetobacter baumannii

Σύμφωνα με τον ΠΟΥ, το Acinetobacter baumannii είναι ένα από τα βακτήρια που ο ΠΟΥ έχει χαρακτηρίσει «κρίσιμη» απειλή.

Συχνά, μπορεί να «νικήσει» πολλά αντιβιοτικά και αποτελεί πρόβλημα σε νοσοκομεία και δομές φροντίδας, όπου μπορεί να επιβιώσει πάνω σε επιφάνειες και ιατρικό εξοπλισμό.

Ο Δρ Τζόναθαν Στόουκς, από το Πανεπιστήμιο McMaster, περιγράφει το βακτήριο ως «νούμερο ένα δημόσιο κίνδυνο» καθώς είναι «πραγματικά συνηθισμένο» να βρίσκουμε περιπτώσεις όπου είναι «ανθεκτικό σε σχεδόν κάθε αντιβιοτικό».

Για να βρουν ένα νέο αντιβιοτικό, οι ερευνητές έπρεπε πρώτα να εκπαιδεύσουν το πρόγραμμα AI. Πήραν χιλιάδες φάρμακα όπου ήταν γνωστή η ακριβής χημική δομή και τα δοκίμασαν χειροκίνητα ενάντια στο Acinetobacter baumannii για να δουν ποιο θα μπορούσε να το επιβραδύνει ή να το εξουδετερώσει.

Αυτές οι πληροφορίες τροφοδοτήθηκαν στο AI, ώστε να μπορεί να μάθει τα χημικά χαρακτηριστικά των φαρμάκων που θα μπορούσαν να επιτεθούν στο προβληματικό βακτήριο.

Η διαδικασία παρασκευής του αντιβιοτικού

Στη συνέχεια, το AI σάρωσεε μια λίστα 6.680 χημικών ενώσεων των οποίων η αποτελεσματικότητα ήταν άγνωστη. Τα αποτελέσματα -δημοσιεύτηκαν στο Nature Chemical Biology- έδειξαν ότι η τεχνητή νοημοσύνη χρειάστηκε μιάμιση ώρα για να δημιουργήσει μια σύντομη λίστα.

Οι ερευνητές εξέτασαν 240 στο εργαστήριο και βρήκαν εννέα πιθανά αντιβιοτικά. Ένα από αυτά ήταν το απίστευτα ισχυρό αντιβιοτικό abaucin.
Εργαστηριακά πειράματα έδειξαν ότι μπορούσε να θεραπεύσει μολυσμένα τραύματα σε ποντίκια και ήταν σε θέση να σκοτώσει δείγματα A. baumannii.

Το επόμενο βήμα είναι η τελειοποίηση του φαρμάκου στο εργαστήριο και στη συνέχεια η εκτέλεση κλινικών δοκιμών. Η ερευνητική ομάδα φιλοδοξεί το αντιβιοτικό να κυκλοφορήσει στην αγορά το 2030.

Περιέργως, αυτό το πειραματικό αντιβιοτικό δεν είχε καμία επίδραση σε άλλα είδη βακτηρίων και λειτουργεί μόνο στο A. baumannii.
Σημειώνεται ότι πολλά αντιβιοτικά σκοτώνουν τα βακτήρια αδιακρίτως. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η ακρίβεια του abaucin δείχνει ότι τα νέα φάρμακα καθιστούν δυσκολότερη την εμφάνιση ανθεκτικότητας των βακτηρίων και θα μπορούσε να οδηγήσει σε λιγότερες παρενέργειες.

Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί πλέον να ελέγξει δεκάδες εκατομμύρια πιθανές χημικές ενώσεις, κάτι που θα ήταν πρακτικά αδύνατο σε χρόνο και ανθώπινο δυναμικό να γίνει χειροκίνητα.

«Η τεχνητή νοημοσύνη ενισχύει τον ρυθμό και σε έναν τέλειο κόσμο μειώνει το κόστος, με το οποίο μπορούμε να ανακαλύψουμε αυτές τις νέες κατηγορίες αντιβιοτικών που χρειαζόμαστε απεγνωσμένα», είπε ο Δρ Στόουκς.

Οι ερευνητές δοκίμασαν επίσης το πειραματικό αντιβιοτικό στο βακτήριο E. coli το 2020, αλλά τώρα έχουν χρησιμοποιήσει αυτή τη γνώση για να επικεντρωθούν στους μεγαλύτερους κινδύνους. Σκοπεύουν να εξετάσουν τον Σταφυλόκοκκο και την Ψευδομονάδα η πυοκυανική στη συνέχεια.

«Αυτό το εύρημα υποστηρίζει περαιτέρω την υπόθεση ότι η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να επιταχύνει και να επεκτείνει σημαντικά την αναζήτησή μας για νέα αντιβιοτικά», δήλωσε ο καθηγητής Τζέιμς Κόλινς, από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης.

πηγη: https://www.efsyn.gr