I ricercatori del MIT hanno utilizzato intelligenza artificiale per sviluppare un nuovo composto antibiotico in grado di uccidere anche alcuni ceppi di batteri resistenti agli antibiotici. Hanno creato un modello computerizzato di milioni di composti chimici e hanno utilizzato un algoritmo di apprendimento automatico per individuarli che potevano essere antibiotici efficaci, quindi selezionò un particolare composto da testare e lo trovò efficace contro E. coli e altri batteri nei modelli murini.
La maggior parte dei nuovi antibiotici sviluppati oggi sono variazioni di farmaci esistenti, che utilizzano gli stessi meccanismi. Il nuovo antibiotico utilizza un meccanismo diverso rispetto ai farmaci esistenti, il che significa che può trattare infezioni che i farmaci attuali non possono.
“Volevamo sviluppare una piattaforma che ci permettesse di sfruttare la potenza dell’intelligenza artificiale per inaugurare una nuova era degli antibiotici scoperta di farmaci", ha affermato James Collins, professore di ingegneria e scienza medica presso l'Istituto di ingegneria e scienza medica del MIT UN dichiarazione. “Il nostro approccio ha rivelato questa straordinaria molecola che è probabilmente uno degli antibiotici più potenti mai scoperti”.
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Questo nuovo approccio allo sviluppo di farmaci può rendere più rapida l’identificazione di diversi composti a cui i batteri sono resistenti e con una spesa notevolmente inferiore rispetto ad altri approcci. I ricercatori hanno addestrato il loro modello computerizzato su 2.500 molecole esistenti, quindi lo hanno testato su una libreria di 6.000 composti per identificare le molecole che potrebbero uccidere E. coli batteri. Il modello ha identificato una particolare molecola come potenziale bersaglio e, quando i ricercatori l’hanno testata in laboratorio, hanno scoperto che poteva uccidere anche altri batteri resistenti al trattamento, come Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii, E Mycobacterium tuberculosis.
Esiste anche un crescente problema di batteri resistenti agli antibiotici, che si sono evoluti a causa, ad esempio, di un’eccessiva prescrizione di antibiotici e di un uso eccessivo di farmaci in agricoltura. Nuovi approcci allo sviluppo dei farmaci possono aiutare ad affrontare questo problema. “Siamo di fronte a una crescente crisi legata alla resistenza agli antibiotici e questa situazione è generata da un numero crescente di agenti patogeni diventando resistente agli antibiotici esistenti e una pipeline anemica nelle industrie biotecnologiche e farmaceutiche per nuovi antibiotici”, Collins disse.
I ricercatori intendono utilizzare il loro modello per ottimizzare i farmaci esistenti e per svilupparne di nuovi. “Questo lavoro rivoluzionario rappresenta un cambiamento di paradigma nella scoperta degli antibiotici e, in effetti, nella scoperta dei farmaci più in generale”, Roy Kishony, professore di biologia e informatica al Technion, non coinvolto nello studio, ha detto al dichiarazione. “Oltre agli schermi di silice, questo approccio consentirà di utilizzare l’apprendimento profondo in tutte le fasi dell’antibiotico sviluppo, dalla scoperta al miglioramento dell'efficacia e della tossicità attraverso modifiche farmacologiche e medicinali chimica."
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