ИИ помогает совершенствовать антибиотики

ApexGO — это новая ИИ‑система для повышения эффективности лекарств. Она берет перспективные молекулы и оптимизирует их.
Автор Наука Mail
Разработка кандидатов в антибиотики с помощью ИИ
В серверной комнате Пенсильванского университета хранится образец пептида‑антибиотика: его создали с помощью искусственного интеллекта, а затем напечатали на 3D‑принтереИсточник: Школа инженерных и прикладных наук Университета Пенсильвании

Ученые из Университета Пенсильвании разработали искусственный интеллект ApexGO, который умеет улучшать уже существующие, но не самые эффективные антибиотики. В отличие от похожих систем, которые ищут готовые рабочие молекулы среди огромного количества вариантов, ApexGO действует иначе: берет несколько неплохих, но далеких от идеала веществ и шаг за шагом их дорабатывает. Программа подсказывает, какие изменения стоит внести, заранее оценивает, помогут ли они лучше бороться с бактериями, и решает, что делать дальше.

Серверы
Исследователи несколько месяцев запускали новый ИИ‑инструмент ApexGO на серверах Пенсильванского университета. В результате система нашла сотни потенциальных новых антибиотиковИсточник: Школа инженерии и прикладных наук Университета Пенсильвании

Результаты испытаний обнадеживают: 85% молекул, созданных с помощью ApexGO, смогли остановить рост болезнетворных бактерий, а 72% оказались даже эффективнее тех веществ, на основе которых их сделали. Например, два полученных пептида у мышей снизили количество бактерий почти так же хорошо, как полимиксин B — серьезный антибиотик, который используют, когда другие лекарства уже не помогают.

ApexGO работает вместе с другой программой — APEX: она проверяет, может ли конкретное вещество бороться с микробами. А специальный метод — байесовская оптимизация — помогает искусственному интеллекту разумно выбирать, какие варианты пробовать дальше: система не просто идет по самому очевидному пути, но и изучает менее очевидные решения, чтобы учиться и совершенствоваться.

Раньше новые антибиотики нередко находили случайно, как когда‑то пенициллин. Теперь же ApexGO позволяет целенаправленно искать и улучшать нужные молекулы: за пару месяцев система подобрала сотни перспективных вариантов. Пока эти вещества еще только тестируются, потому что перед применением у людей их нужно сделать безопаснее и стабильнее.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что найден способ без касания вращать клетку под микроскопом.