Prelom, na ktorý sme čakali desaťročia. AI navrhla nové lieky proti baktériám odolným voči antibiotikám

Umelá inteligencia (AI) už neprepisuje len dejiny v oblasti umenia či technológií. Najnovšie prenikla aj do medicíny, kde dokázala niečo, s čím sa vedci márne borili celé desaťročia – navrhla dve nové látky, ktoré dokážu zabíjať takzvané superbugy, teda baktérie odolné voči antibiotikám. Ide o kmeň gonokokov spôsobujúcich pohlavne prenosnú kvapavku a o obávaný MRSA, rezistentný stafylokok, ktorý často spôsobuje ťažké infekcie v nemocniciach.

Vedci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) použili generatívnu umelú inteligenciu, ktorá navrhla nové antibiotiká atóm po atóme. Navrhnuté molekuly prešli prvými laboratórnymi aj zvieracími testami a dokázali usmrtiť baktérie, ktoré doteraz odolávali existujúcim liekom. O veľkom medicínskom úspechu informuje portál BBC.

Kríza antibiotík a rastúce obete

Antibiotiká patria medzi najväčšie objavy modernej medicíny. Zachránili stovky miliónov životov, no ich úspech sa stal aj ich prekliatím. Nadmerné a často zbytočné predpisovanie spôsobilo, že baktérie si vyvinuli rezistenciu. Dnes už existujú kmene, ktoré neporazí žiadny bežne dostupný liek.

Podľa odhadov WHO zomiera ročne vyše milión ľudí na infekcie, ktoré sa nepodarilo zvládnuť ani silnými antibiotikami. Lekári bijú na poplach a varujú, že sa blížime k ére, v ktorej môže obyčajná operácia alebo infekcia v rane ohroziť život tak, ako to bolo pred sto rokmi. Napriek naliehavosti sa v posledných desaťročiach na trh dostávalo minimum nových antibiotík. Farmaceutické firmy často nevidia ekonomický zmysel vo vývoji liekov, ktoré by sa mali používať len krátkodobo a s mierou.

zdroj: Archív Canva

Ako AI navrhla nové lieky

Tím z MIT preto siahol po netradičnej ceste. Umelú inteligenciu najprv „naučili jazyk baktérií“. Do systému vložili štruktúry známych chemických zlúčenín spolu s údajmi o tom, ako vplývajú na rôzne druhy baktérií. Model sa naučil, ktoré kombinácie atómov dokážu rast mikroorganizmov spomaliť či zastaviť.

Potom mu vedci dali prístup k obrovskému vesmíru 36 miliónov možných zlúčenín – mnohé z nich ešte nikto nesyntetizoval. AI mala za úlohu vybrať také, ktoré by mohli fungovať ako antibiotiká, no zároveň by neboli toxické pre ľudí. Program dokonca odfiltroval molekuly príliš podobné existujúcim antibiotikám, aby sa minimalizovalo riziko krížovej rezistencie.

Výskumníci vyskúšali dva prístupy. V prvom prípade nechali AI kombinovať drobné fragmenty chemických zlúčenín veľké osem až devätnásť atómov a z nich skladala komplexnejšie štruktúry. V druhom dostal algoritmus úplnú voľnosť – a začal navrhovať nové molekuly od základov.

AI mi urobila finančnú analýzu domácnosti. Slovákom unikajú peniaze v jednej oblasti (ODBORNÍK)

Výsledky prekvapili aj vedcov

Z navrhnutých látok vedci vybrali tie najsľubnejšie, vyrobili ich v laboratóriu a otestovali na baktériách. Nasledovali pokusy na myšiach infikovaných rezistentnými kmeňmi. Výsledok bol povzbudivý: dve nové zlúčeniny dokázali infekciu účinne likvidovať.

Profesor James Collins z MIT, ktorý projekt vedie, priznal, že výsledok prekonal očakávania. „Ukazujeme, že generatívna AI dokáže navrhovať úplne nové antibiotiká. Získavame tak lacnejší a rýchlejší spôsob, ako rozšíriť našu zbrojnicu v boji proti superbugom,“ uviedol pre BBC.

Podľa neho môže ísť o začiatok „druhej zlatej éry antibiotík“. Zatiaľ čo tradičné metódy vývoja trvajú roky a stoja obrovské financie, AI dokáže v priebehu dní prehľadať a vyhodnotiť milióny možností.

zdroj: Canva/pixelshot, Canva/Gustavo Fring

AI potrebuje zdokonalenie

Napriek nadšeniu vedci varujú, že kým sa tieto lieky dostanú do nemocníc, ubehne ešte dlhá cesta. Látky potrebujú ďalšie roky zdokonaľovania, testov na bezpečnosť a následné klinické skúšky na ľuďoch. Celý proces môže trvať desaťročie. To však neuberá na význame samotného objavu. Dokazuje, že umelá inteligencia sa môže stať mocným nástrojom v oblasti farmácie. Kým doteraz ju vedci využívali najmä na prehľadávanie databáz existujúcich zlúčenín, teraz ukázala, že dokáže aj sama navrhovať úplne nové molekuly.

Čítaj viac z kategórie: Technológie a internet