Ученые Массачусетского технологического института использовали глубокое обучение, чтобы обнаружить класс соединений, способных уничтожить устойчивую к лекарствам супербактерию. О новом оружии против метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA) сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.
Исследователи обучили ИИ с помощью данных об антибиотической активности 39 тысяч соединений против MRSA, а также о структуре этих молекул. Алгоритм поиска «Монте-Карло» был использован для прогнозирования, какие субструктуры соединений отвечают за противомикробную активность. Кроме того, ученые применили дополнительные модели для предсказания токсичности этих молекул в отношении трех различных типов клеток человека.
Было проверено около 12 миллионов коммерчески доступных соединений и идентифицированы те из них, что потенциально активны против MSRA. 280 молекул были проверены в лаборатории на культуре бактерий и на двух мышиных моделях (с кожной инфекцией и с системной инфекцией).
Эксперименты показали, что эти соединения, по-видимому, уничтожают бактерии, нарушая их способность поддерживать электрохимический градиент на клеточных мембранах. Этот градиент необходим для многих важных функций клеток, включая способность производить АТФ — молекулы с химической энергией. В то же время мембраны клеток остаются нетронутыми.