Forradalmasítani a harcot az ellenálló baktériumok ellen mesterséges intelligencia segítségével

Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) forradalmi lépésnek számított a tartós baktériumfertőzések elleni küzdelemben, amikor a legjelentősebb tíz globális egészségügyi fenyegetés egyikévé nyilvánította az antimikrobiális rezisztenciát. Az elmúlt évszázad során az antibiotikumok jelentősen javították az életkilátásokat a korábban halálos fertőzések sikeres kezelésével. Nemrégiben a MIT-Takeda korábbi munkatársa, Jackie Valeri, aki biológiai mérnöki PhD fokozatot szerzett a Collins Laboratóriumban, részt vett egy Cell Chemical Biology című tanulmányban, melyben gépi tanulást alkalmazva azonosított olyan vegyületeket, melyek halálosak a dohányzó baktériumok számára.

Ezek a metabolikusan inaktív baktériumok komoly akadályt jelentenek a kezelésben, súlyos fertőzéseket és néha halált eredményezhetnek. A képesség, hogy ezek a mikroorganizmusok „meghalóztak”, hogy kibújjanak az antibiotikumok elől, majd ismét támadjanak, az a jelenlegi kihívás, amivel a kutatók szembesülnek. A The Lancet által 2019-ben közzétett jelentős tanulmány szerint több mint egymillió halálesetet lehetett volna megelőzni, ha az egykori fertőzések még mindig reagálnának a gyógyszerekre.

Ebben az összefüggésben a MIT Jameel Klinika című intézmény szintén a figyelem középpontjába került, mivel mesterséges intelligenciát alkalmaz az új antibiotikumos osztályok azonosítására. Az AI képességeinek egyik elsődleges példája a semapimod felfedezése volt egy hétvége alatt. A normális körülmények között a Crohn-betegség kezelésére használt semapimod hatékonynak bizonyult az E. coli és az A. baumannii álló fázisával szemben.

Ez az ígéretes felfedezés azon kiemelkedik, hogy képes a „Gram-negatív” baktériumok membránjait felbontani, melyek hírhedten ellenállóak a vastagabb, kevésbé áteresztő külső membránjuk miatt. Az előzetes jelzések szerint a semapimod érzékennyé teszi ezeket a baktériumokat olyan gyógyszerekre, melyek általában csak a Gram-pozitív típusok ellen hatásosak. Az AI innovatív használata fokozza a hatékony antibiotikumok kutatását, reményt kínálva egy olyan területen, ahol kritikusan szükség van új gyógyszerekre, különösen a Gram-negatív szervezetek ellen. Az MIT kutatás jelentős mértékben hozzájárul a tudományos közösség egyik legmakacsabb kihívásának megértéséhez és leküzdéséhez az infekciós betegségek területén.