Polska SI pracuje nad nowymi antybiotykami

Na łamach pisma „Nature Communications” grupa naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego opisała nowego typu model sztucznej inteligencji, który zaproponował obiecujące substancje o działaniu przeciwbakteryjnym.

Jak zwracają uwagę badacze, coraz szersza lekooporność bakterii stwarza na całym świecie rosnące zagrożenie. Niektórzy eksperci obawiają się nawet, że niedługo ludzkość stanie się wobec bakterii bezbronna. Jedną z klas substancji, które mogą pomóc, są peptydy – wytwarzane przez organizmy żywe cząsteczki podobne do białek. Niektóre mają za zadanie właśnie niszczenie drobnoustrojów. Cząsteczki te mają przy tym kolosalną zaletę: bakterie szczególnie wolno się na nie uodparniają. Niestety, jak podkreślają naukowcy z UW, nie udało się jeszcze odkryć peptydu, który by działał skuteczniej niż obecnie stosowane antybiotyki.

Zespół kierowany przez prof. Ewę Szczurek z Wydziału Matematyki, Mechaniki i Informatyki UW podszedł jednak do tego wyzwania w niekonwencjonalny sposób, bo z pomocą sztucznej inteligencji. Co więcej, naukowcy wykorzystali własne, nowatorskie inteligentne algorytmy. System nazwany HydrAMP wygenerował nieznane wcześniej sekwencje peptydów o silnym działaniu przeciwbakteryjnym. Mowa o sekwencjach, ponieważ peptydy składają się z kolejno ułożonych mniejszych cząsteczek – aminokwasów. Komputer wygenerował nowe ciągi aminokwasów po tym, jak podano mu wiedzę o już istniejących.

„Ponieważ dysponujemy wystarczająco dużą liczbą takich sekwencji, możemy nauczyć nasz model odróżniać losowe napisy od sekwencji kodujących peptydy. Mamy także dane dotyczące aktywności znanych peptydów. I tego także model może się nauczyć” – wyjaśnia Paulina Szymczak, doktorantka Międzydziedzinowej Szkoły Doktorskiej i pierwsza autorka artykułu, cytowana na stronie internetowej UW.

Zespół z Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego kierowany przez prof. Wojciecha Kamysza zsyntetyzował zaproponowane przez komputer peptydy i przetestował je na bakteriach oraz czerwonych krwinkach, aby sprawdzić bezpieczeństwo. Wynik jest obiecujący.

„Odkryliśmy piętnaście zupełnie nowych, aktywnych peptydów. Między nimi znajduje się peptyd o nazwie Varsavian, który wykazuje bardzo obiecujące działanie przeciwko niebezpiecznym bakteriom, takim jak metycylinooporny gronkowiec złocisty” – informuje cytowana przez UW prof. Ewa Szczurek.

Co więcej, opracowana przez jej zespół SI potrafi poprawiać peptydy już wcześniej znane. W ten sposób z pewnego zupełnie niedziałającego na bakterie peptydu powstał taki, który na bakterie silnie oddziałuje, a jednocześnie powinien być bezpieczny dla organizmu człowieka.

Naukowcy zwracają uwagę, że opracowali pierwszy model, który potrafi w taki sposób modyfikować znane peptydy. Odkryte cząsteczki zostały już zgłoszone do Urzędu Patentowego i mają szansę trafić do badań klinicznych poszukujących nowych leków.

źródło: PAP Nauka w Polsce