Vědci využili umělou inteligenci pro největší objev antibiotik v historii

Objevování látek, které dokážou ničit bakterie, je buď otázkou náhody, jak tomu bylo například u penicilinu, nebo vyžaduje desítky let nesmírně náročné práce. Vědci však nyní našli třetí cestu: využití umělé inteligence, a to úspěšně.

Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) neexistuje pro lidstvo větší zdravotní hrozba než odolnost bakterií proti antibiotikům. Tato hrozba by mohla vrátit medicínu o sto let zpět, což by způsobilo, že by se znovu stala smrtící i drobná zranění, operace zubů nebo porody. V těchto situacích totiž bakterie pronikají do otevřeného lidského těla a antibiotika je ničí, informuje web ČT24.

Bakterie si skutečně vyvíjejí odolnost proti této obraně, a to stále rychleji a účinněji. Antimikrobiální rezistence způsobila v roce 2019 celosvětově více než 1,2 milionu úmrtí, a podle WHO by se toto číslo mohlo do roku 2050 zvýšit na deset milionů úmrtí ročně.

Jak se dá využít AI v boji proti baktériím?

Využití umělé inteligence v tomto kontextu znamená průlom v boji proti bakteriální rezistenci. AI může analyzovat obrovské množství dat a navrhovat nové molekuly, které mají potenciál působit jako antibiotika. Tento přístup nejenže zrychluje proces objevování nových léků, ale také zvyšuje šanci na úspěch v boji proti odolným bakteriím.

Naděje, kterou AI přináší do medicíny, je velká. Je to krok směrem k zajištění, že budeme mít účinné zbraně proti bakteriím i v budoucnosti, a tím zachováme pokroky moderní medicíny. Vědci zoufale hledají nové látky, které by mohly nahradit současná antibiotika, jež rok od roku ztrácejí svou účinnost. Najít něco takového však není vůbec jednoduché. Penicilin byl výjimečný náhodný objev, který přinesl nesmírně účinného zabijáka bakterií. Otázkou zůstává, zda se podaří dosáhnout podobného úspěchu znovu. Vědci nyní doufají, že nahradí náhodu umělou inteligencí.

Pomocí strojového učení se vědci snažili najít v rozmanitém spektru všech mikrobů světa něco užitečného, co by mohlo nahradit současná antibiotika. Tvrdí, že uspěli. Profesor César de la Fuente z Pensylvánské univerzity, který vedl tento výzkum, oznámil, že našli asi milion nových buněk, které by mohly nahradit dosud využívaná antibiotika.

Umělá inteligence v tomto výzkumu analyzovala celoplanetární mikrobiom, což je nesmírně složitý úkol, který by byl pro člověka prakticky neuskutečnitelný. Strojové učení ale umožňuje třídit a analyzovat data z různých prostředí a nacházet vzory, které mohou vést k objevu nových účinných látek proti bakteriím. Tento průlomový přístup znamená nový způsob boje proti bakteriální rezistenci a představuje naději, že budeme mít v budoucnosti účinné zbraně proti bakteriím.

„Běh na dlouhou trať“

Výzkum hledání nových antibiotik je jako hledání jehly v kupce sena. V rámci této studie vědci shromáždili genomy uložené ve veřejně dostupných databázích a hledali úseky DNA s potenciální antimikrobiální aktivitou. K ověření těchto předpovědí použili chemii k syntéze stovky těchto molekul v laboratoři a následně je otestovali, zda opravdu mohou zabíjet bakterie. Výsledky byly povzbudivé: 79 procent molekul dokázalo zabít alespoň jeden druh bakterie, což naznačuje, že by mohly sloužit jako potenciální antibiotikum.

Je však důležité si uvědomit, že tento výzkum neznamená, že je problém antibiotické rezistence vyřešený. Proces schvalování nového antibiotika je totiž nesmírně časově náročný a obvykle trvá mezi deseti a dvaceti lety. Studie musí projít několika fázemi testování, včetně preklinických a klinických zkoušek, než se nový lék dostane na trh. Tato fáze zahrnuje důkladné testování bezpečnosti a účinnosti nového antibiotika, což vyžaduje čas a značné finanční investice.

Navzdory těmto výzvám představuje využití umělé inteligence v hledání nových antibiotik významný krok vpřed. Tento přístup může urychlit proces objevování nových léčiv a přinést nové naděje v boji proti bakteriální rezistenci, která je jednou z největších hrozeb současné medicíny.

Zdroj: ČT24