Искусственный интеллект помог модифицировать и улучшить существующий антибиотик
Американские ученые использовали большую языковую модель для модификации существующего антибиотика протегрин-1, токсичного для людей. Искусственный интеллект (ИИ) определил 5,7 млн 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 инфицирования. Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
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. Исследователи применили LLM для перестройки существующего антибиотика протегрин-1. Он эффективно уничтожает 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 млн вариантов модификации пептида. Затем ученые обучили LLM оценивать варианты по трем параметрам: эффективному уничтожению бактерий, избирательному воздействию на бактериальные мембраны и безопасности для эритроцитов 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 бактериальной инфекции. В будущем исследователи планируют протестировать новый антибиотик на других животных, а затем провести испытания с участием людей.