Inteligența artificială a inventat două noi antibiotice potențiale care ar putea ucide gonoreea rezistentă la medicamente și bacteria MRSA, au dezvăluit cercetătorii.

Medicamentele au fost concepute atom cu atom de către AI și au reușit să elimine „superbacteriile” în teste de laborator și pe animale, relatează BBC.

Cele două substanțe au însă nevoie de ani de perfecționare și de teste clinice înainte de a putea fi prescrise.

Echipa de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) afirmă că AI ar putea declanșa un „al doilea secol de aur” în descoperirea de antibiotice.

Antibioticele distrug bacteriile, însă infecțiile rezistente la tratament provoacă acum peste un milion de decese anual.

Utilizarea excesivă a antibioticelor a ajutat bacteriile să evolueze, evitând efectele medicamentelor, iar lipsa unor noi antibiotice durează de zeci de ani.

Anterior, cercetătorii au folosit AI pentru a analiza mii de substanțe chimice cunoscute, în încercarea de a identifica unele cu potențial de a deveni antibiotice noi.

De această dată, echipa MIT a mers mai departe, folosind inteligența artificială generativă pentru a crea antibiotice de la zero, vizând gonoreea – o infecție cu transmitere sexuală – și MRSA (Staphylococcus aureus rezistent la meticilină), o bacterie potențial letală.

Studiul, publicat în revista Cell, a analizat 36 de milioane de compuși, inclusiv unii care nu există sau nu au fost încă descoperiți.

Oamenii de știință au antrenat AI-ul oferindu-i structura chimică a unor compuși cunoscuți, alături de date privind efectele acestora asupra creșterii diferitelor specii de bacterii.

AI-ul a învățat astfel cum sunt afectate bacteriile de diferite structuri moleculare, compuse din atomi precum carbon, oxigen, hidrogen și azot.

Au fost folosite două abordări pentru a crea noile antibiotice. Prima a identificat un punct de plecare promițător dintr-o bibliotecă de milioane de fragmente chimice, cu dimensiuni între opt și 19 atomi, dezvoltând apoi molecule mai complexe. A doua i-a oferit AI-ului libertate totală de creare.

Procesul de proiectare a eliminat orice substanță prea asemănătoare cu antibioticele existente, a filtrat compușii prevăzuți a fi toxici pentru oameni și a evitat crearea unor substanțe nepotrivite, precum detergenți.

După producerea moleculelor candidate, acestea au fost testate pe bacterii în laborator și pe șoareci infectați, rezultând două noi medicamente potențiale.

„Suntem entuziasmați pentru că arătăm că inteligența artificială generativă poate fi folosită pentru a crea antibiotice complet noi”, a declarat pentru BBC prof. James Collins, de la MIT. „AI ne poate ajuta să concepem molecule ieftin și rapid, extinzând arsenalul nostru și oferindu-ne un avantaj în lupta de inteligență împotriva genelor superbacteriilor.”

Totuși, medicamentele nu sunt pregătite pentru teste clinice, necesitând încă unul-două luni de perfecționare înainte de a începe procesul lung de testare pe oameni.

Dr. Andrew Edwards, de la Fleming Initiative și Imperial College London, a descris studiul ca fiind „foarte semnificativ” și cu „potențial enorm”, demonstrând o abordare nouă în identificarea de antibiotice. Dar a avertizat: „Deși AI promite să îmbunătățească radical descoperirea și dezvoltarea medicamentelor, trebuie să facem în continuare munca grea de testare a siguranței și eficacității.”

Procesul rămâne lung, costisitor și fără garanția că medicamentele vor ajunge vreodată să fie prescrise pacienților.

Unii cercetători cer îmbunătățirea modelelor AI, astfel încât acestea să prezică mai bine eficacitatea medicamentelor în corp, nu doar în laborator.

De asemenea, există dificultăți de producție: din cele mai bune 80 de tratamente teoretice pentru gonoree, doar două au fost efectiv sintetizate.

Prof. Chris Dowson, de la Universitatea din Warwick, consideră studiul „impresionant” și un „pas important înainte” în folosirea AI pentru descoperirea de antibiotice împotriva rezistenței bacteriene. Totuși, atrage atenția asupra unei probleme economice: „Cum să faci medicamente care nu au valoare comercială?”

În cazul unui nou antibiotic, ideal ar fi să fie folosit cât mai rar pentru a-și păstra eficacitatea, ceea ce face dificilă obținerea unui profit din producția sa.

Citește și: Poluarea cu plastic este un pericol grav, în creştere şi subestimat