Пандемія тимчасово заступила собою іншу серйозну медичну проблему, яка і не думає відступати – зростання чисельності стійких до антибіотиків «супербактерій». Для захисту від цієї загрози потрібні нові антибіотики, але їх розробка – тривалий процес. Команда IBM Research доручила цю роботу штучному інтелекту і всього через 48 днів отримала рецептуру двох нових препаратів. Вони вже протестовані на лабораторних тваринах і визнані вкрай перспективними.
Відкриття пеніциліну стало одним з найбільш важливих наукових проривів ХХ століття, після якого стали виліковні смертельні раніше інфекції. Але роки йшли, і ефективність антибіотиків стала падати.
Як і всі організми, у відповідь на зміни середовища бактерії розвиваються, так що, коли ми приймаємо ліки, вони вчаться захищатися від них. При достатній кількості часу та антибіотиків виживають тільки ті мікроби, які володіють генетичним імунітетом до небезпечних для них медикаментів.
Наша боротьба з резистентними бактеріями ускладнюється ще й тим, що розробка нових препаратів – дуже трудомісткий процес, що вимагає величезної кількості циклів, оскільки потенційно ефективні молекули складаються з величезного числа можливих хімічних комбінацій. На щастя, якраз з таким завданням відмінно справляється ШІ, тому IBM розробила нову систему, здатну відфільтрувати за людей все зайве, пише New Atlas.
За 48 днів ШІ IBM ідентифікував, синтезував і протестував 20 нових варіантів антибактеріальних пептидів. Два з них виявилися особливо перспективними та ефективними проти ряду бактерій двох основних класів (грам позитивних та грам). У тестах на мишах і клітинних культурах вони продемонстрували низьку токсичність. Система, створена в IBM Research, набагато швидше сортує конфігурації молекул, ніж її аналоги. Дослідники почали з розробки глибокого генеративного автокодувальника, який вивчає послідовності пептидів, дізнається важливу інформацію про їх функції та складові їх молекулах, і шукає схожості з іншими пептидами.
Потім вони застосували систему Controlled Latent attribute Space Sampling (CLaSS), яка використовує дані, зібрані та згенеровані новими молекулами пептидів зі специфічними властивостями. В цьому випадку, з антибактеріальними.
Але препарат повинен бути не тільки дієвим, але і безпечним для людини й, в ідеалі, працювати проти цілого класу бактерій. Так що всі згенеровані ШІ молекули проходили через класифікатори, щоб виключити неефективні або отруйні комбінації.
