В последните години откриването на модерни антибиотици застоява, като нараства загрижеността за увеличаването на антимикробната резистентност. Световната здравна организация вече обяви тази криза като едно от десетте най-големи глобални заплахи за общественото здраве. Но защо инфекциите понякога се завръщат дори след подходящо антибиотично лечение?
Едно възможно обяснение се крие в това, че бактериите стават метаболично неактивни, ефективно избягвайки откриването на традиционни антибиотици, които целят само активната метаболична активност. Тези спящи бактерии по-късно могат да бъдат реактивирани, водейки до повтарящи се инфекции. Идентифицирането и справянето с този спящ режим е от съществено значение за борбата с кризата на антимикробната резистентност.
Джаки Валери, бивш MIT-Takeda стипендиант от Лабораторията на Колинс, разяснява този проблем. В своята последна статия, публикувана в списание Cell Chemical Biology, Валери предлага използването на машинно самообучение за скриниране на съединения, които могат ефективно да убият спящи бактерии. Чрез използването на сила на изкуствения интелект, изследователите имат за цел да открият потенциални антибиотици, които могат да нацелят тези устойчиви спящи бактерии.
Устойчивостта на бактериите в спящо състояние не е ново явление. Учени са открили древни бактериални разновидности, които се датират от преди 100 милиона години, все още живи в енергоспестяващо състояние на дъното на Тихия океан. Разбирането на механизмите зад бактериалната спящица е от съществено значение за разработването на ефективни антибиотици.
Институтът на MIT за машинно самообучение в областта на здравеопазването, под ръководството на Джеймс Джей Колинс, известна фигура в областта на медицинското инженерство и науката, прави крачки в откриването на антибиотици чрез използването на AI. Техните изследвания имат за цел да разширят съществуващата арсенал на антибиотици, като използват алгоритми за машинно самообучение, за да идентифицират нови класове антимикробни съединения.
Според изследване, публикувано от The Lancet, милиони превентивно смъртни случаи се случиха през 2019 година поради инфекции, устойчиви на наличните лекарства.
ЧЗВ:
В: Защо бактериите стават устойчиви на традиционните антибиотици?
О: Бактериите могат да развият устойчивост към антибиотиците чрез повтарящо се излагане. Злоупотребата и неправилната употреба на антибиотици допринасят за селективното налягане, което подтиква еволюцията на устойчиви към антибиотици штамове.
В: Какво е бактериалната спящица?
О: Бактериалната спящица се отнася до състояние, при което бактериите влизат в метаболично неактивно състояние, което ги прави по-малко податливи на антибиотици, които се доверяват на нацеливането на активни метаболични процеси. Спящицата позволява на бактериите да оцелеят в неблагоприятни условия и по-късно да се реактивират, водейки до повтарящи се инфекции.
В: Как се използва изкуственият интелект в откриването на антибиотици?
О: Изкуственият интелект революционизира областта на откриването на антибиотици, като ускорява процеса на скрининг за потенциални антибиотици. Алгоритмите за машинно самообучение могат да анализират големи количества данни и да идентифицират обещаващи съединения с по-висока ефективност, което потенциално води до откриването на нови класове антибиотици.
В: Какво е значение на нацеливането на грам-негативни бактерии?
О: Грам-негативните бактерии притежават уникална външна мембрана, която ги прави по природа устойчиви на много традиционни антибиотици. Намирането на лекарства, които могат ефективно да нацелят грам-негативни бактерии, е важна стъпка в справянето с предизвикателствата, предизвикани от устойчивите на антибиотици инфекции, причинени от тези бактерии.
В: Защо откриването на нови антибиотици е важно?
О: Увеличаването на антимикробната резистентност представлява сериозна заплаха за общественото здраве в глобален мащаб. Откриването на нови антибиотици е от съществено значение за борбата с устойчивите на лекарства инфекции и осигуряването на ефективни възможности за лечение срещу нововъзникващи инфекциозни заболявания.
Източник: The Lancet – URL: www.thelancet.com
The source of the article is from the blog kewauneecomet.com