10:17 2024-04-09 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Când un antibiotic eșuează: oamenii de știință folosesc AI pentru a viza bacteriile „dormite”.

_ Când un antibiotic eșuează : Oamenii de știință folosesc inteligența artificială pentru a viza bacteriile „dormite”

Din anii 1970, descoperirea modernă a antibioticelor a cunoscut o pauză. Acum, Organizația Mondială a Sănătății a declarat criza rezistenței antimicrobiene drept una dintre primele 10 amenințări globale pentru sănătatea publică.

Când o infecție este tratată în mod repetat, medicii riscă ca bacteriile să devină rezistente la antibiotice. Dar de ce ar reveni o infecție după un tratament adecvat cu antibiotice? O posibilitate bine documentată este ca bacteriile să devină inerte din punct de vedere metabolic, scăpând de detectarea antibioticelor tradiționale care răspund doar la activitatea metabolică. Când pericolul a trecut, bacteriile revin la viață și infecția reapare.

„Rezistența are loc mai mult în timp, iar infecțiile recurente se datorează acestei latente”, spune Jackie Valeri, fostă MIT-Takeda. Fellow (centrat în cadrul MIT Abdul Latif Jameel Clinic for Machine Learning in Health) care și-a câștigat recent doctoratul. în inginerie biologică de la Collins Lab. Valeri este primul autor al unei lucrări recente publicate în Cell Chemical Biology, care demonstrează modul în care învățarea automată ar putea ajuta la screeningul compușilor care sunt letali pentru bacteriile latente.

Poveștile despre rezistența bacteriană „asemănătoare unui dormitor” nu sunt o știre. comunitatea științifică — tulpini bacteriene antice care datează de acum 100 de milioane de ani au fost descoperite în ultimii ani vii, într-o stare de economisire a energiei, pe fundul oceanului Pacific.

Conducătorul facultății de Științe ale Vieții a Clinicii MIT Jameel, James, J. Collins, profesor Termeer de Inginerie Medicală și Știință la Institutul de Inginerie Medicală și Știință al MIT și Departamentul de Inginerie Biologică, a făcut recent titluri pentru utilizarea AI pentru a descoperi o nouă clasă de antibiotice, care face parte din misiunea mai mare a grupului de a utiliza AI pentru a extinde în mod dramatic antibioticele existente disponibile.

Conform unei lucrări publicate de The Lancet, în 2019, 1,27 milioane de decese ar fi putut fi prevenite dacă infecțiile ar fi fost susceptibile la medicamente și una dintre multele provocări pe care cercetătorii le au în fața este găsirea de antibiotice care sunt capabile să țintească bacteriile latente din punct de vedere metabolic.

În acest caz, cercetătorii de la Collins Lab au folosit AI pentru a accelera procesul de găsire a proprietăților antibiotice în compușii de medicamente cunoscuți. Cu milioane de molecule, procesul poate dura ani de zile, dar cercetătorii au reușit să identifice un compus numit semapimod într-un weekend, datorită capacității AI de a efectua screening-uri de mare capacitate.

Semapimod este un medicament antiinflamator. folosit de obicei pentru boala Crohn, iar cercetătorii au descoperit că este eficient și împotriva Escherichia coli în fază staționară și Acinetobacter baumannii.

O altă revelație a fost capacitatea semapimodului de a perturba membranele așa-numitelor bacterii „gram-negative”. , care sunt cunoscute pentru rezistența lor intrinsecă ridicată la antibiotice datorită membranei lor exterioare mai groase și mai puțin penetrabile.

Exemple de bacterii gram-negative includ E. coli, A. baumannii, Salmonella și Pseudomonis, toate dintre care este dificil să găsim noi antibiotice pentru.

„Unul dintre modalitățile prin care ne-am dat seama de mecanismul sema [sic] a fost că structura sa era cu adevărat mare și ne-a amintit de alte lucruri care vizează membrana exterioară”, explică Valeri. „Când începeți să lucrați cu o mulțime de molecule mici... pentru ochii noștri, este o structură destul de unică.”

Prin perturbarea unei componente a membranei exterioare, semapimodul sensibilizează bacteriile Gram-negative la medicamente care sunt de obicei active numai împotriva bacteriilor gram-pozitive.

Valeri amintește un citat dintr-o lucrare din 2013 publicată în Trends Biotechnology: „Pentru infecțiile Gram-pozitive, avem nevoie de medicamente mai bune, dar pentru infecțiile Gram-negative avem nevoie orice droguri”.

Această poveste este republicată datorită MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site popular care acoperă știri despre cercetare, inovare și predare MIT.

(Fluierul)

Inapoi