Logo Zephyrnet

AI đe dọa siêu vi khuẩn bằng cách xác định kháng sinh mạnh

Ngày:

Mạng lưới thần kinh đã giúp các nhà khoa học phát triển một loại kháng sinh có khả năng chống lại một loại siêu vi khuẩn kháng thuốc cao thường thấy trong bệnh viện.

Lỗi được gọi là Acinetobacter baumannii và nó ngấm ngầm.

"Acinetobacter có thể tồn tại trên tay nắm cửa và thiết bị của bệnh viện trong một tuần hoặc lâu hơn và có thể hấp thụ các gen kháng thuốc kháng sinh từ môi trường của nó,” nói Jonathan Stokes, trợ lý giáo sư hóa sinh và khoa học y sinh tại Đại học McMaster. “Bây giờ nó thực sự phổ biến để tìm A. baumannii các chủng phân lập có khả năng kháng gần như mọi loại kháng sinh.”

Stokes và các đồng nghiệp của ông tại Đại học McMaster và MIT đã chuyển sang AI để xác định các hợp chất có thể chống lại vi khuẩn. Đầu tiên, họ cho 7,500 phân tử khác nhau tiếp xúc với một dòng vi khuẩn được nuôi cấy trong đĩa thí nghiệm để xem liệu chúng có ức chế sự phát triển của nó hay không. Họ đã sử dụng tập dữ liệu đó để đào tạo một bộ phân loại học máy nhằm tìm hiểu những đặc điểm hóa học nào trong các hợp chất khiến vi khuẩn đau buồn.

Sau đó, mô hình này được sử dụng để phân tích một bộ dữ liệu mới bao gồm 6,680 hợp chất mà nó chưa từng thấy trước đây, để dự đoán liệu chúng có thể tạo ra các loại kháng sinh đầy triển vọng hay không.

Phần mềm đã xác định hàng trăm ứng cử viên chỉ trong hai giờ chạy và các nhà nghiên cứu đã chọn 240 ứng cử viên cho các thử nghiệm tiếp theo.

Quá trình đó cuối cùng đã tạo ra chín loại kháng sinh ứng cử viên, với một hợp chất gọi là “abaucin” được phát hiện là có hiệu quả nhất đối với A. baumannii.

Abaucin trước đây đã được nghiên cứu như một loại thuốc trị tiểu đường tiềm năng. Bây giờ nó được gắn thẻ như là một A. baumannii-hunter tấn công có chọn lọc siêu vi khuẩn.

Các thí nghiệm ban đầu với abaucin trên chuột cho thấy nó có thể ức chế nhiễm trùng vết thương do A. baumannii. Kết quả là công bố trong một Sinh học hóa học tự nhiên báo vào thứ năm.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng abaucin không hiệu quả như thuốc kháng sinh thông thường, nhưng vì A. baumannii đã phát triển khả năng kháng các phương pháp điều trị thông thường, hợp chất được AI xác định có thể đại diện cho một loại kháng sinh mới nhắm vào vi khuẩn.

“Tất cả các dữ liệu thử nghiệm của chúng tôi cho thấy rằng abaucin ức chế một quá trình sinh học trong một baumannii Stokes nói: Đăng ký. “Chúng tôi hiện đang tập trung vào việc tạo ra các cấu trúc tương tự của abaucin để tối ưu hóa các đặc tính chữa bệnh của nó nhằm tối đa hóa khả năng abaucin – hoặc một chất tương tự của abaucin – có thể trở thành một loại kháng sinh lâm sàng để chống lại một baumannii nhiễm trùng.”

Ông cho biết các thí nghiệm chứng minh AI có thể là một công cụ mạnh mẽ để khám phá thuốc. “Chúng tôi có thể cho các mô hình này thấy vô số hóa chất và các mô hình sau đó cho chúng tôi biết hóa chất nào có đặc tính mà chúng tôi quan tâm. Sau đó, chúng ta có thể tập trung thời gian và nguồn lực vào việc thử nghiệm các hóa chất hứa hẹn nhất theo đề xuất của mô hình AI. AI đưa ra gợi ý. Con người đưa ra quyết định, anh ấy nói với chúng tôi.

James Collins, đồng tác giả của nghiên cứu và là giáo sư kỹ thuật y tế hàng đầu Phòng khám Abdul Latif Jameel của MIT về Học máy trong Y tế, đồng ý trong một tuyên bố: “Các phương pháp tiếp cận AI để khám phá thuốc vẫn ở đây và sẽ tiếp tục được cải tiến. Chúng tôi biết các mô hình thuật toán hoạt động, giờ đây vấn đề là áp dụng rộng rãi các phương pháp này để khám phá ra các loại kháng sinh mới hiệu quả hơn và ít tốn kém hơn.” ®

tại chỗ_img

Tin tức mới nhất

tại chỗ_img