Ερευνητές από το MIT αξιοποίησαν την τεχνητή νοημοσύνη (AI) για να σχεδιάσουν δύο νέα αντιβιοτικά που φαίνεται να είναι αποτελεσματικά απέναντι στα ανθεκτικά αντιβιοτικά βακτήρια, γνωστά και ως «υπερβακτήρια».

Η εξέλιξη αυτή θεωρείται πολλά υποσχόμενη, ωστόσο η πορεία μέχρι να δούμε αυτά τα φάρμακα να φτάνουν σε ασθενείς είναι μακρά και γεμάτη εμπόδια.

Η παγκόσμια απειλή της αντοχής στα αντιβιοτικά

Η αλόγιστη χρήση αντιβιοτικών στην ιατρική και στη γεωργία έχει οδηγήσει στη δημιουργία νέων στελεχών βακτηρίων που αντιστέκονται σε ολοένα και περισσότερα φάρμακα.
Σήμερα, τα υπερβακτήρια ευθύνονται για περίπου 5 εκατομμύρια θανάτους παγκοσμίως κάθε χρόνο, ενώ άμεσα προκαλούν περισσότερους από 1,2 εκατομμύρια θανάτους.

Η οικονομική επίπτωση είναι επίσης τεράστια: εκτιμάται ότι μέχρι το 2050 οι λοιμώξεις από υπερβακτήρια θα μπορούσαν να κοστίσουν πάνω από 2,5 τρισεκατομμύρια δολάρια στην παγκόσμια οικονομία.

Στόχος: δύο επικίνδυνα υπερβακτήρια

Η ομάδα του MIT εστίασε σε δύο βασικούς «εχθρούς»:

• Neisseria gonorrhoeae: προκαλεί τη γονόρροια, ένα σεξουαλικώς μεταδιδόμενο νόσημα που έχει αναπτύξει υψηλά επίπεδα αντοχής. Το 2020 σημειώθηκαν περισσότερα από 82 εκατομμύρια νέα περιστατικά, κυρίως σε αναπτυσσόμενες χώρες.
• MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus): γνωστό και ως «χρυσίζων σταφυλόκοκκος», μπορεί να προκαλέσει λοιμώξεις στο δέρμα, το αίμα και τα όργανα. Οι ασθενείς με MRSA έχουν έως και 64% περισσότερες πιθανότητες θανάτου σε σχέση με άλλες λοιμώξεις από σταφυλόκοκκο.

Πώς αξιοποιήθηκε η AI στη δημιουργία αντιβιοτικών

Οι επιστήμονες εκπαίδευσαν ένα νευρωνικό δίκτυο μηχανικής μάθησης με χημικές δομές, ώστε να «μάθει» να προβλέπει νέες ενώσεις με αντιβακτηριακή δράση.

• Για τη γονόρροια (N. gonorrhoeae): το AI ανέλυσε βάσεις δεδομένων με γνωστές ενώσεις και δημιούργησε νέες παραλλαγές. Από 80 υποψήφιες ενώσεις, δύο συντέθηκαν στο εργαστήριο και η μία αποδείχθηκε εξαιρετικά αποτελεσματική, σκοτώνοντας τα βακτήρια τόσο σε πειράματα σε πλάκα όσο και σε ποντίκια.
• Για τον MRSA: το AI ξεκίνησε από απλές χημικές ενώσεις, όπως νερό και αμμωνία, και «έχτισε» εξ ολοκλήρου νέα μόρια. Από 90 υποψήφιες ενώσεις, 22 συντέθηκαν και 6 έδειξαν ισχυρή δράση. Μία από αυτές κατάφερε να εξαλείψει δερματική λοίμωξη MRSA σε πειραματόζωα.

Πλεονεκτήματα και δυσκολίες

Το εντυπωσιακό είναι ότι τα δύο νέα αντιβιοτικά έχουν εντελώς νέους μηχανισμούς δράσης, κάτι που τα καθιστά πιο δύσκολο να αντιμετωπιστούν από τα βακτήρια.

Ωστόσο, πριν φτάσουν σε ανθρώπους, απαιτούνται χρόνια κλινικών δοκιμών, σημαντική χρηματοδότηση και αυστηροί έλεγχοι ασφάλειας.

Επιπλέον, επειδή αυτά τα φάρμακα προορίζονται ως «έσχατη λύση», η χρήση τους θα είναι περιορισμένη, μειώνοντας έτσι το οικονομικό κίνητρο για τις φαρμακοβιομηχανίες.

ΠΗΓΗ: theconversation.com