Istraživači sa Univerziteta Mekmaster i Univerziteta Stenford izmislili su novi model generativne veštačke inteligencije koji može da dizajnira milijarde novih molekula antibiotika koji su jeftini i laki za izradu u laboratoriji.
Širenje bakterija otpornih na lekove širom sveta stvorilo je hitnu potrebu za novim antibioticima, ali čak su i moderne metode veštačke inteligencije ograničene na izolovanje obećavajućih hemijskih jedinjenja, posebno kada istraživači takođe moraju da pronađu načine da proizvode ove nove lekove vođene veštačkom inteligencijom i testiraju ih u lab.
U novoj studiji, objavljenoj u časopisu Nature Machine Intelligence, istraživači izvještavaju da su razvili novi generativni AI model nazvan SintheMol, koji može dizajnirati nove antibiotike kako bi zaustavio širenje Acinetobacter baumannii, koji je Svjetska zdravstvena organizacija identifikovala kao jedan od najopasnije bakterije na svetu otporne na antibiotike.
Poznato je da je teško iskoreniti, A. baumannii može izazvati upalu pluća, meningitis i inficirati rane, a sve to može dovesti do smrti. Istraživači kažu da je ostalo nekoliko opcija lečenja.
„Antibiotici su jedinstveni lek. Čim počnemo da ih primenjujemo u klinici, pokrećemo tajmer pre nego što lekovi postanu neefikasni, jer bakterije brzo evoluiraju da bi im se oduprle“, kaže Džonatan Stouks, vodeći autor rada i docent na McMasterovom odseku za biomedicinu i biohemiju, koji je vodio rad sa Džejmsom Zouom, vanrednim profesorom nauke o biomedicinskim podacima na Univerzitetu Stanford.
„Potreban nam je snažan cevovod antibiotika i moramo da ih otkrijemo brzo i jeftino. Tu veštačka inteligencija igra ključnu ulogu“, kaže on.
Istraživači su razvili generativni model za brz i jeftin pristup desetinama milijardi obećavajućih molekula.
Izvukli su iz biblioteke od 132.000 molekularnih fragmenata, koji se uklapaju kao Lego komadi, ali su svi veoma različiti po prirodi. Zatim su uporedili ove molekularne fragmente sa setom od 13 hemijskih reakcija, što im je omogućilo da identifikuju 30 milijardi dvosmernih kombinacija fragmenata kako bi dizajnirali nove molekule sa najperspektivnijim antibakterijskim svojstvima.
Svaki od molekula dizajniranih ovim modelom je zauzvrat hranjen kroz drugi AI model obučen da predvidi toksičnost. Proces je dao šest molekula koji pokazuju moćnu antibakterijsku aktivnost protiv A. baumannii i takođe nisu toksični.
„SintheMol ne samo da dizajnira nove molekule koji su obećavajući kandidati za lek, već takođe generiše recept kako da se napravi svaki novi molekul. Generisanje takvih recepata je novi pristup i menja igru jer hemičari ne znaju kako da naprave molekule dizajnirane od veštačke inteligencije “, kaže Zou, koji je koautor rada.
