Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

IBM разрабатывает искусственный интеллект, чтобы изобрести новые антибиотики

IBM разрабатывает искусственный интеллект, чтобы изобрести новые антибиотики
За нынешней пандемией COVID-19 нависла еще одна серьезная угроза общественному здоровью - рост числа устойчивых к антибиотикам «супербактерий».


Чтобы переломить ситуацию, нужны новые антибиотики, но их разработка требует времени. Теперь IBM Research задействовала ИИ для решения этой задачи, и очень быстро получила два многообещающих новых кандидата в лекарства.

Открытие пенициллина было одним из самых важных научных открытий 20-го века, поскольку ранее смертельные инфекции стали легко поддающимися лечению. Но спустя десятилетия эти преимущества начинают исчезать.

Как и все организмы, бактерии развиваются в ответ на внешнее воздействие, поэтому, когда мы накачиваем их среду (то есть наши тела) лекарствами, лишь вопрос времени, когда некоторые из них поймут, как защитить себя. При наличии достаточного количества времени и использования антибиотиков единственными оставшимися микробами будут те, которые генетически невосприимчивы к лекарствам.

Это ситуация, в которой мы все чаще оказываемся. Теперь мы подошли к последней линии защиты - и, что тревожно, даже она начинает давать сбои. По прогнозам ученых, без новых антибиотиков или других методов лечения к 2050 году некогда незначительные инфекции могут унести до 10 миллионов жизней в год.

Что еще хуже, разработка новых лекарств занимает годы и требует огромного количества проб и ошибок, когда потенциальные молекулы состоят из бесчисленных возможных химических комбинациях. К счастью, это как раз та работа, в которой искусственный интеллект преуспевает, поэтому IBM разработала новую систему, чтобы просеивать цифры для нас.


Исследовательская группа IBM создала систему искусственного интеллекта, которая намного быстрее исследует все пространство возможностей для молекулярных конфигураций. Во-первых, исследователи начали с модели, называемой глубоким генеративным автоэнкодером, которая по сути исследует ряд пептидных последовательностей, собирает важную информацию об их функциях и молекулах, из которых они состоят, и ищет сходства с другими пептидами.

Затем применяется система под названием Controlled Latent attribute Space Sampling (CLaSS). Эта система использует собранные данные и генерирует новые пептидные молекулы с конкретными желаемыми свойствами. В данном случае это противомикробная эффективность.

Но, конечно, способность убивать бактерии - не единственное требование к антибиотику, он также должен быть безопасным для использования человеком и в идеале работать с целым рядом классов бактерий. Таким образом, созданные ИИ молекулы затем проходят через классификаторы глубокого обучения, чтобы отсеять неэффективные или токсичные комбинации.

В течение 48 дней система AI идентифицировала, синтезировала и экспериментировала с 20 новыми кандидатами в антибиотики-пептиды. Два из них, в частности, оказались особенно многообещающими - они были очень эффективны против ряда бактерий из двух основных классов (грамположительных и грамотрицательных), пробивая отверстия во внешних мембранах клопов. В клеточных культурах и тестах на мышах они также имели низкую токсичность и маловероятно, что приведут к дальнейшей лекарственной устойчивости E.coli.

Два новых кандидата в антибиотики сами по себе достаточно интересны, но процесс, благодаря которому они были обнаружены, является настоящим прорывом. Возможность быстро и более эффективно разрабатывать и тестировать новые антибиотики может помочь предотвратить кошмарный сценарий возвращения к временам до антибиотиков.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
SpaceX отправит людей на Луну

SpaceX отправит людей на Луну

НАСА выбрало SpaceX для высадки первых астронавтов на поверхность Луны, заявило агентство, что стало огромной победой для компании Илона Маска.

Контракт на сумму 2,9 миллиарда долларов предусматривает создание прототипа космического корабля Starship, который проходит испытания на полигоне SpaceX в Техасе. «Сегодня я очень взволнован, и мы все очень рады объявить, что мы наградили SpaceX за продолжение разработки нашей интегрированной системы приземления человека», - сказала Лиза Уотсон-Морган, менеджер программы НАСА. SpaceX опередила B...
17.04.21 18:44
0
1
Новая визуализация НАСА исследует изгиб света двойных черных дыр

Новая визуализация НАСА исследует изгиб света двойных черных дыр

Пара черных дыр, в миллионы раз больше массы Солнца, вращаются по орбите и совершают гипнотическое па-де-де в новой визуализации НАСА.

На ней показано, как черные дыры искажают и перенаправляют свет, исходящий от водоворота горячего газа, аккреционного диска, который окружает каждую из них. Если смотреть со стороны плоскости орбиты, каждый аккреционный диск приобретает характерный двугорбый вид. Но когда одна проходит перед другой, гравитация черной дыры на переднем плане превращает ее партнера в быстро меняющуюся последовательн...
16.04.21 19:00
0
3
Возможны ложные данные о кислороде при поиске признаков жизни на других планетах

Возможны ложные данные о кислороде при поиске признаков жизни на других планетах

В поисках жизни на других планетах присутствие кислорода в атмосфере планеты является одним из потенциальных признаков биологической активности, которая может быть обнаружена будущими телескопами. Новое исследование описывает несколько сценариев, в которых безжизненная каменистая планета вокруг звезды, похожей на Солнце, может эволюционировать и создать кислород в атмосфере.

Новые результаты, опубликованные 13 апреля в журнале AGU Advances, подчеркивают необходимость в телескопах следующего поколения, способных характеризовать планетную среду и искать многочисленные свидетельства существования жизни в дополнение к обнаружению кислорода. «Это полезно, потому что показывает наличие способов получить кислород в атмосфере без жизни, но есть и другие наблюдения, которые м...
14.04.21 21:21
0
0
Черные дыры любят поесть, но различаются манерами за столом

Черные дыры любят поесть, но различаются манерами за столом

Все сверхмассивные черные дыры в центрах галактик периодически поглощают материю из своего окружения. Но делают это по-разному.

Такой вывод сделали британские и голландские астрономы в исследовании с ультрачувствительными радиотелескопами в хорошо изученном регионе Вселенной. Астрономы изучали активные галактики с 1950-х годов. Активные галактики имеют сверхмассивную черную дыру в центре, которая поглощает материю. Во время таких активных фаз объекты часто излучают чрезвычайно сильное радио, инфракрасное, ультрафиолетово...
13.04.21 18:39
0
1
Исследование гормона стресса помогает в лечении выпадения волос

Исследование гормона стресса помогает в лечении выпадения волос

Стресс влияет на человеческий организм по-разному.

Одно из исследований Гарварда в прошлом году продемонстрировало, как он может привести к преждевременному поседению волос, и это всего лишь один из примеров этого явления. Те же исследователи расширили этот вопрос в новой статье, в которой подробно описывается, как гормоны стресса подавляют регенеративные способности волосяных фолликулов, что расширяет наши знания о выпадении волос и открывает нов...
04.04.21 18:25
0
1
Вакцина против рака мозга прошла первую фазу испытаний на людях

Вакцина против рака мозга прошла первую фазу испытаний на людях

Получены многообещающие результаты 1 фазы испытаний на людях новой вакцины, разработанной для помощи иммунной системе пациента лучше воздействовать на опухоли головного мозга.

Данные свидетельствуют о том, что экспериментальная вакцина безопасна и стимулирует значительный иммунный ответ, замедляющий прогрессирование опухоли. В настоящее время планируется более крупное испытание второй фазы. Диффузные глиомы - это особенно сложный для лечения вид рака головного мозга. Они могут распространяться по мозгу, что затрудняет их легкое устранение с помощью традиционной хирурги...
28.03.21 16:47
0
6
Поражение головного мозга у пациентов с Covid-19

Поражение головного мозга у пациентов с Covid-19

В ходе углубленного исследования того, как COVID-19 влияет на мозг пациента, исследователи Национального института здравоохранения США постоянно выявляли признаки повреждений, вызванных истончением и протеканием кровеносных сосудов головного мозга в образцах тканей пациентов, умерших вскоре после заражения болезнью.

Кроме того, они не обнаружили никаких признаков SARS-CoV-2 в образцах тканей, предполагая, что повреждение не было вызвано прямой вирусной атакой на мозг. «Мы обнаружили, что мозг пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, может быть восприимчив к повреждению микрососудов. Наши результаты показывают, что это может быть вызвано воспалительной реакцией организма на вирус», - сказала Авиндра Нат, доктор...
04.01.21 17:30
0
-3
Генная терапия поможет предотвратить потерю зрения из-за генетического заболевания

Генная терапия поможет предотвратить потерю зрения из-за генетического заболевания

Исследователи из Ирландии разработали новый метод генной терапии, который может спасти зрение пациентов с генетическим заболеванием, приводящим к слепоте.

Состояние, известное как доминантная атрофия зрительного нерва, в настоящее время не имеет профилактических или лечебных средств, но в тестах на мышах и человеческих клетках команда смогла замедлить прогрессирование заболевания. Это наследственное заболевание и обычно проявляет первые симптомы в детстве, когда зрительные нервы пациентов начинают разрушаться. Это приводит к некоторой потере зрения...
29.11.20 19:26
0