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!
0
Прорыв CRISPR-Combo редактирует одни гены и активирует другие

Прорыв CRISPR-Combo редактирует одни гены и активирует другие

Технология редактирования генов CRISPR-Cas9 — одно из самых важных научных открытий последних десятилетий, но всегда есть место для совершенствования.

Исследователи из Университета Мэриленда (UMD) разработали систему, которую назвали CRISPR-Combo, умеющую редактировать несколько генов, одновременно изменяя экспрессию других в растениях. Система CRISPR — это мощный инструмент, позволяющий ученым копировать и вставлять изменения в определенные гены живых организмов. Это открыло возможность для новых методов лечения ряда заболеваний, включая рак, ...
25.05.22 18:47
0
0
Крупный астероид пролетит мимо Земли на этой неделе

Крупный астероид пролетит мимо Земли на этой неделе

«Потенциально опасный» астероид длиной более мили пролетит мимо Земли на этой неделе, это самый большой астероид, который приблизится к нашей планете в 2022 году.

По данным Центра изучения околоземных объектов НАСА, длина астероида 1989 JA оценивается в 1,1 мили или 1,77 км в длину. Для справки: астероид в 2 раза больше Бурдж-Халифа в Дубае, самого высокого здания в мире. НАСА сообщает, что в космосе находится около 29 000 околоземных астероидов, но 1989 JA — один из 878 астероидов шириной не менее километра. Астероид такого размера может вызвать катастро...
24.05.22 19:35
0
4
Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

С испытательным манекеном на борту, капсула астронавтов Boeing впервые взлетела и пристыковалась к Международной космической станции в пятницу, что стало огромным достижением для компании после многих лет фальстартов.

С появлением Starliner НАСА, наконец, осознало свои давние усилия по доставке на космическую станцию капсул с экипажем от конкурирующих американских компаний.У SpaceX уже есть разбег. Компания Илона Маска провела такое же испытание три года назад и с тех пор запустила на космическую станцию 18 астронавтов, а также туристов.«Сегодня знаменательная день», — сообщил по радио астронавт НАСА Боб Хайнс ...
22.05.22 14:15
0
1
Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Пока космический корабль НАСА Вояджер-1 продолжает передавать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные. Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту. AACS контролирует ориентацию 45-летнего Вояджера. Помимо других задач, он ...
19.05.22 17:28
0
1
Крошечные стоматологические нанороботы генерируют тепло для глубокой очистки зубов

Крошечные стоматологические нанороботы генерируют тепло для глубокой очистки зубов

Скопление бактерий глубоко в зубах может вызвать инфекции, и ученые из Индийского института науки разработали набор крошечных роботов-уборщиков, которые справятся с этой задачей.

Наноразмерных роботов можно направлять с помощью магнитного поля в микроскопические каналы в зубах и уничтожать бактерии с помощью тепла, предлагая безопасный и эффективный способ повысить эффективность стандартного лечения корневых каналов. Роботы появились благодаря поиску новых и улучшенных способов борьбы с бактериями, обитающими в так называемых дентинных канальцах. Эти микроскопические кана...
17.05.22 14:07
0
1
Найден «переключатель», который даёт надежду при потере слуха

Найден «переключатель», который даёт надежду при потере слуха

Ученые, изучающие механизмы, лежащие в основе глухоты, определили единственный ген, который они описывают как тип главного переключателя для дифференцировки клеток, открывая новые захватывающие возможности для восстановления слуха.

Утверждается, что открытие «преодолело серьезное препятствие» в этой области и заложило основу для лечения общей причины необратимой потери слуха.Исследование сосредоточено на волосковых клетках уха, которые представляют собой сенсорные клетки, выстилающие внутреннее ухо и имеющие основополагающее значение для слуха. Смерть этих клеток из-за старения и стрессов, таких как чрезмерный шум, приводит ...
15.05.22 11:49
0
1
Исследование показывает, что противовоспалительные средства увеличивают риск хронической боли

Исследование показывает, что противовоспалительные средства увеличивают риск хронической боли

Новое исследование, проведенное учеными из Университета Макгилла, ставит под сомнение существующие представления о лечении острой боли. Полученные данные свидетельствуют о том, что лечение некоторых форм острой боли противовоспалительными препаратами может фактически увеличить риск того, что боль перерастет в хроническое состояние.

Целью исследования было выяснить, что вызывает переход острой боли в хроническое состояние. Первый шаг включал изучение экспрессии определенных генов у пациентов с острой болью в пояснице. Первый намек на то, что происходит что-то необычное, появился, когда исследователи увидели широкую активность в иммунных генах у пациентов, быстро выздоровевших от острой боли в спине. Те же самые гены явно не ...
14.05.22 15:56
0
2
Сброс мозга к «заводским настройкам» переписывает риски алкоголизма и тревожности

Сброс мозга к «заводским настройкам» переписывает риски алкоголизма и тревожности

Интригующее новое исследование сосредоточилось на области мозга, которая играет центральную роль в развитии как злоупотребления алкоголем, так и тревоги у взрослых, и продемонстрировало, как редактирование генов можно использовать для устранения предрасположенности человека к обоим расстройствам.

    Подобная «сбросу к заводским настройкам» для мозга, эта техника представляется как потенциальный способ лечения состояний, которые можно проследить до подросткового возраста, и предлагает новый взгляд на влияние пьянства в молодом возрасте на здоровье мозга.    Исследование было проведено учеными из Иллинойского университета в Чикаго и основано на предыд...
08.05.22 11:50
0