Descoperirea peptidelor antimicrobiene în microbiomul global cu ajutorul AI

Un studiu recent co-condus de cercetătorii de la Perelman School of Medicine la University of Pennsylvania, publicat în revista Cell, marchează o eră nouă în descoperirea antibioticelor prin utilizarea inteligenței artificiale (AI). Cercetătorii au folosit învățarea automată pentru a analiza genomurile a zeci de mii de bacterii și alte organisme primitive din baze de date publice, identificând aproape un milion de compuși potențiali cu activitate antibacteriană.
Tehnologia AI a accelerat semnificativ procesul de descoperire a noilor candidați pentru medicamente, transformând ceea ce odată dura ani într-un proces care poate fi realizat în câteva ore. De exemplu, dintre compușii identificați, 863.498 de peptide antimicrobiene au fost descoperite, majoritatea fiind noi pentru știință. Cercetătorii au sintetizat și testat 100 dintre aceste peptide împotriva 11 tulpini de bacterii patogene, inclusiv tulpini rezistente la antibiotice de E. coli și Staphylococcus aureus. Rezultatele inițiale au arătat că 63 dintre aceste candidate au eradicat complet creșterea cel puțin unei tulpini testate.

Peptidele identificate provin dintr-o varietate largă de habitate, inclusiv din saliva umană, intestinele porcilor, sol și plante, ceea ce subliniază abordarea extinsă a cercetătorilor de a explora datele biologice mondiale. Aceste compuși promițători, care distrug bacteriile prin perturbarea membranelor lor exterioare, au arătat eficacitate și în modele animale preclinice, oprirea infecțiilor la doze foarte scăzute.

Studiul demonstrează impactul transformativ al AI în descoperirea de noi antibiotice și oferă numeroase piste noi pentru dezvoltatorii de antibiotice, deschizând o nouă eră promițătoare în acest domeniu. Echipa a publicat de asemenea catalogul lor de secvențe antimicrobiene estimative, denumit AMPSphere, care este accesibil public și gratuit.

sursa: Science Daily