Американские ученые использовали большую языковую модель для модификации существующего антибиотика протегрин-1, токсичного для людей. ИИ определил 5,7 миллиона вариантов перестройки и выявил один наиболее эффективный, благодаря чему команда разработала безопасную версию антибиотика бактериально-селективный протегрин-1.2. Он снизил риск размножения и активность бактерий в организме мышей спустя шесть часов после заражения. Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
В последние годы пациенты с бактериальными инфекциями сложнее излечиваются от них. В мире распространяются штаммы бактерий, устойчивые к антибиотикам, и на поиск новых решений требуется много времени.
Американские ученые решили разработать новый способ борьбы с бактериями с помощью искусственного интеллекта. Они использовали большую языковую модель (LLM), которая изначально была создана для получения текстов. Ученые уже научились применять LLM для исследования белков — ИИ обращается с их аминокислотами так же, как со словами в текстах. Теперь исследователи применили LLM для перестройки существующего антибиотика протегрин-1. Он эффективно убивает бактерии, но токсичен для людей. Протегрин-1 относится к антимикробным пептидам, которые нацелены на клеточные мембраны.
Искусственный интеллект создал более 7 тысяч вариаций протегрина-1 и определил 5,7 миллиона вариантов модификации пептида. Затем ученые обучили LLM оценивать варианты по трем параметрам: эффективному уничтожению бактерий, избирательному воздействию на бактериальные мембраны и невредимости красных кровяных телец человека. Модель выявила один наиболее эффективный вариант и помогла команде разработать более безопасную версию антибиотика, получившую название бактериально-селективный протегрин-1.2 (bsPG-1.2).
Ученые ввели антибиотик мышам с лекарственной устойчивостью и затем заразили их бактериями. Оказалось, что bsPG-1.2 снизил риск размножения бактерий в организме мышей спустя шесть часов после заражения и уменьшил активность инфекции. В будущем исследователи планируют протестировать новый антибиотик на других животных, а затем провести испытания с участием людей.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
