Pesquisadores do MIT estão aproveitando o poder da inteligência artificial para criar novos e poderosos medicamentos capazes de matar bactérias causadoras de doenças, algumas sendo resistentes a todos os tipos conhecidos de antibióticos.
Inteligência artificial para identificar novos antibióticos poderosos
Apenas um pequeno número de novos antibióticos foi desenvolvido nas últimas décadas devido ao custo e tempo associados à sua triagem. De fato, a maioria dos antibióticos aprovados recentemente são apenas pequenas variantes dos medicamentos existentes. Mas agora, graças ao poder da inteligência artificial e à crescente necessidade de combater as bactérias resistentes a antibióticos, isso está mudando.
Pesquisadores do MIT criaram um modelo de machine learning para procurar características químicas que tornam as moléculas eficazes para matar a E. coli, treinando-a em cerca de 1.700 medicamentos aprovados pela FDA e 800 produtos naturais. Depois de treinado, o modelo foi testado no Hub de Reaproveitamento de Medicamentos do Broad Institute, que consiste em cerca de 6.000 compostos.
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O modelo aperfeiçoou uma molécula que previa ter fortes propriedades antibacterianas e uma estrutura química que diferia dos antibióticos existentes. Além disso, um modelo separado de machine learning indicou que ele pode ter baixa toxicidade para as células humanas.
A molécula, que eles denominaram halicina em homenagem ao computador HAL em 2001: Uma Odisseia no Espaço, foi testada contra dezenas de cepas de bactérias e mostrou-se eficaz na erradicação de muitas delas, incluindo Acinetobacter baumannii, Clostridium difficile e Mycobacterium tuberculosis.
A molécula mostra eficácia
Em camundongos infectados com uma cepa específica de A. baumannii resistente a todos os antibióticos conhecidos, a halicina eliminou completamente as infecções em 24 horas.
Os pesquisadores acreditam que a halicina mata as bactérias, atingindo sua capacidade de manter uma conexão eletroquímica nas membranas celulares. Esse gradiente é necessário para produzir ATP e, sem ele, as células morrem. Além disso, ela provou ser eficaz contra mutações.
Durante um período de 30 dias, a E.coli não desenvolveu resistência à halicina. Em comparação, as bactérias desenvolveram resistência ao antibiótico ciprofloxacino em um a três dias. No dia 30, a bactéria era aproximadamente 200 vezes mais resistente à ciprofloxacina do que era inicialmente.
Ainda mais, o modelo dos pesquisadores já foi usado para identificar outros 23 candidatos, dois dos quais eram particularmente poderosos contra bactérias. Por fim, eles planejam realizar testes adicionais com halicina e trabalhar com uma empresa farmacêutica ou sem fins lucrativos para desenvolvê-la para uso humano.
Fonte: Tech Spot
