Международная группа исследователей предложила новый подход к созданию антибиотиков, объединив генеративный искусственный интеллект с физическим моделированием. Такая схема позволяет не только быстро создавать миллионы потенциальных лекарственных молекул, но и сразу оценивать, насколько эффективно они способны бороться с бактериями и насколько безопасны для человека. По мнению авторов разработки, этот метод может заметно ускорить поиск препаратов против инфекций, устойчивых к существующим антибиотикам.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Потребность в новых антибактериальных средствах продолжает расти. По оценкам исследователей, к 2050 году инфекции, вызванные устойчивыми к антибиотикам бактериями, могут быть связаны более чем с 8 миллионами смертей ежегодно. При этом разработка одного нового препарата остается длительным и дорогостоящим процессом. От появления идеи до выхода лекарства на рынок обычно проходит около десяти лет, а затраты превышают 1 миллиард долларов. Даже после успешного внедрения многие антибиотики со временем теряют эффективность, поскольку бактерии постепенно вырабатывают устойчивость к их действию.
Предложенная технология меняет сам принцип отбора перспективных соединений. Генеративный искусственный интеллект за короткое время формирует миллионы вариантов молекул, которые потенциально могут стать антибиотиками. Затем в работу вступает физическое моделирование. С помощью компьютерных расчетов ученые анализируют поведение каждой молекулы на уровне отдельных атомов, определяя, способна ли она взаимодействовать с мембраной бактериальной клетки, нарушать ее целостность и уничтожать микроорганизм. Одновременно оценивается вероятность повреждения мембран клеток человека, что позволяет заранее исключить потенциально токсичные соединения.
Особое место в работе занимают антимикробные пептиды — короткие белковые молекулы, входящие в состав естественной иммунной защиты многих живых организмов. В отличие от традиционных антибиотиков, которые воздействуют на отдельные ферменты или процессы внутри бактерии, такие соединения атакуют непосредственно оболочку микробной клетки. Благодаря этому бактериям значительно сложнее выработать устойчивость к подобному механизму действия.
Авторы подчеркивают, что новая технология пока остается научной разработкой и не означает скорого появления нового антибиотика. Любая перспективная молекула должна пройти лабораторные исследования, испытания на животных и несколько этапов клинических исследований с участием людей. При этом предложенный подход способен существенно сократить самый трудоемкий этап разработки — поиск действительно перспективных соединений среди практически бесконечного числа возможных химических комбинаций. Если технология подтвердит свою эффективность, исследователи смогут быстрее находить кандидатов для создания препаратов против бактерий, которые уже перестали реагировать на существующие антибиотики.
Читайте также:
- Россиянам грозят новые начисления за ЖКХ: вступили в силу важные изменения
- Пенсии в России резко вырастут с 1 августа: кто получит прибавку уже летом
- Миллионы россиян столкнутся с новыми правилами в июле: что изменится для ваших денег
