Ученые из Пенсильванского университета представили AMP-Diffusion — генеративный ИИ, способный создавать новые антибиотики. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Biomaterials. Инструмент генерирует десятки тысяч коротких аминокислотных цепочек (антимикробных пептидов) и отбирает среди них кандидатов с высокой бактерицидной активностью. В экспериментах на животных два пептида показали эффективность, сопоставимую с FDA-одобренными препаратами, без побочных эффектов.
Ранее исследователи доказали, что ИИ может обрабатывать большие массивы данных для поиска перспективных антибиотиков. Теперь AMP-Diffusion создает молекулы с нуля, выходя за рамки природных последовательностей.
Модель использует диффузионные алгоритмы, известные по генерации изображений, но применяет их к последовательностям аминокислот. Она опирается на ESM-2, широко используемой модели белков, что позволяет быстрее и точнее создавать эффективные антимикробные пептиды. Поскольку ESM-2 уже имеет богатую «ментальную карту» взаимодействия реальных белков, AMP-Diffusion не нужно заново изучать основы биологии.
Из примерно 50 тысяч сгенерированных аминокислотных последовательностей были отобраны 46 наиболее перспективных. Их протестировали на клетках человека и животных. При лечении кожных инфекций у мышей два пептида показали эффективность, сопоставимую с левофлоксацином и полимиксином B — препаратами, одобренными FDA для лечения устойчивых к антибиотикам бактерий, без побочных эффектов.
Исследователи получили подтверждение, что генеративный ИИ может выйти за рамки простого анализа, уже созданного эволюцией, и заняться разработкой новых антибиотиков.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ИИ научит автомобили «слышать».
