Inteligența Artificială Dezvoltă Antibiotice Inovative

Modelul generativ SyntheMol-RL, descris în jurnalul Molecular Systems Biology, ar putea accelera descoperirea de medicamente și contribui la lupta împotriva rezistenței la antibiotice.

Algoritmul folosește învățarea prin întărire pentru a proiecta rapid candidați de medicamente mici și ușor de sintetizat dintr-un spațiu chimic imens de 46 de miliarde de compuși.

Acesta a creat un compus pe care cercetătorii l-au numit synthecin, eficient împotriva infecției cu MRSA la un model de șoarece, demonstrând utilitatea sa pentru descoperirea de medicamente în lumea reală.

„Am utilizat modelul nostru pentru a proiecta noi antibiotice, dar este capabil de mult mai mult”, a declarat Jon Stokes, doctor în filosofie, de la Universitatea McMaster.

„L-am construit să fie agnostic în ceea ce privește boala, ceea ce înseamnă că ar putea genera la fel de ușor noi candidați de medicamente pentru diabet, cancer sau alte afecțiuni.”

Răspândirea rapidă a rezistenței la antibiotice este o provocare critică cu care se confruntă medicina modernă. În 2019, aproape cinci milioane de decese au fost asociate cu bacterii rezistente la medicamente și acest număr este așteptat să se dubleze până în 2050, dacă apariția rezistenței antimicrobiene continuă să depășească crearea de noi antibiotice.

Stokes și echipa sa au examinat dacă SyntheMol-RL poate identifica antibiotice potențiale pentru MRSA, o infecție clasificată de Organizația Mondială a Sănătății ca fiind o prioritate înaltă pentru noi antibiotice.

Modelul de a doua generație folosește învățarea prin întărire, care îi permite să exploreze rapid spații chimice combinatorii masive cu zeci de miliarde de molecule pentru compuși promițători care sunt ușor de sintetizat.

Cercetătorii au utilizat SyntheMol-RL pentru a identifica compuși care posedau simultan multiple proprietăți farmaceutice, cum ar fi activitatea antibacteriană împotriva MRSA și solubilitatea în apă.

Ulterior, au sintetizat și testat experimental 79 de compuși proiectați de două variante ale SyntheMol-RL și au găsit două și respectiv unsprezece compuși puternici.

Unul dintre acești compuși, numit synthecin, a reușit să oprească complet creșterea MRSA într-un model de infecție a plăgii la șoarece.

„Aceste rezultate demonstrează că SyntheMol-RL este un cadru eficient și flexibil pentru aplicații de proiectare a medicamentelor”, au menținut autorii.

Ei au adăugat: „SyntheMol-RL este compatibil cu orice predictor de proprietăți și spațiu chimic combinatorial, putând fi extins ușor la o varietate largă de probleme de descoperire a medicamentelor și design molecular.”

Instrucțiuni importante:

– Adaptează pentru publicul românesc

– Păstrează acuratețea informațiilor științifice

– Folosește un stil captivant și accesibil

– Structurează bine textul cu paragrafe scurte

– Evită anglicismele inutile

Sursa: Inside Precision Medicine