Ученые из Университета Макмастера (Канада) и Массачусетского технологического института (MIT, США) сообщили о двойном научном прорыве. Им удалось открыть новый антибиотик, способный лечить воспалительные заболевания кишечника, включая болезнь Крона, и впервые в мире применить искусственный интеллект для точного предсказания механизма его действия еще до лабораторного подтверждения, пишет EurekAlert.
В отличие от большинства применяемых сегодня «широкоспектральных» антибиотиков, которые уничтожают и полезные бактерии, enterololin относится к «узкоспектральным». Он поражает только определенные патогенные микроорганизмы — прежде всего семейство Enterobacteriaceae, куда входит кишечная палочка (E. coli). Это снижает риск нарушения микробиома и появления устойчивых штаммов.
По словам руководителя исследования Джона Стокса, новый препарат может значительно облегчить жизнь пациентам с болезнью Крона и другими хроническими заболеваниями кишечника, для которых до сих пор не существует радикального лечения.
До этого момента ИИ в основном использовался для поиска перспективных молекул. Но команда MIT под руководством профессора Регины Барзилай применила модель DiffDock, которая за 100 секунд выдала гипотезу: новый антибиотик блокирует белковый комплекс LolCDE, необходимый для выживания ряда бактерий.
Обычно выяснение механизма действия занимает до двух лет и обходится примерно в 2 млн долларов. В данном случае, благодаря ИИ, исследователи справились за полгода и потратили всего около 60 тыс. долларов.
Предсказание потребовало проверки, и команда ученых провела полный цикл экспериментов. В итоге выяснилось, что искусственный интеллект оказался прав: enterololin действительно воздействует на комплекс LolCDE.
Компания Stoked Bio, созданная при участии Джона Стокса, уже получила лицензию на разработку enterololin и готовит его к клиническим испытаниям. Если все пройдет успешно, первые тесты на людях начнутся в течение трех лет.
Кроме того, ученые исследуют модифицированные версии антибиотика для борьбы с другими опасными патогенами, включая устойчивые штаммы Klebsiella. Первые результаты также выглядят многообещающе.
«Мы показали, что ИИ может не только находить новые молекулы, но и объяснять, как они действуют. Это огромный шаг вперед в разработке лекарств», — подчеркнула Барзилай.
Результаты работы опубликованы 3 октября в журнале Nature Microbiology.