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
Ветры в Большом Красном Пятне Юпитера усиливаются

Ветры в Большом Красном Пятне Юпитера усиливаются

Подобно скорости приближающегося гонщика, ветры на внешней «полосе» Большого Красного Пятна Юпитера усиливаются - открытие стало возможным только благодаря космическому телескопу Хаббл, который наблюдал за планетой более десяти лет.

Исследователи, анализирующие регулярные «отчеты о штормах» Хаббла, обнаружили, что средняя скорость ветра в пределах границ шторма, известная как высокоскоростное кольцо, с 2009 по 2020 год увеличилась на 8 %. В отличие от этого, ветры возле самой внутренней области красного пятна движутся значительно медленнее. Малиновые облака массивного шторма вращаются против часовой стрелки со скоростью, пре...
28.09.21 09:52
0
-1
Белые карлики становятся магнитными по мере взросления

Белые карлики становятся магнитными по мере взросления

По крайней мере, один из четырех белых карликов закончит свою жизнь как магнитная звезда, и поэтому магнитные поля являются важным компонентом их физики.

Новое понимание магнетизма стареющих звезд из недавнего анализа ограниченной по объему выборки белых карликов предоставило лучшие доказательства, как частота магнетизма в белых карликах коррелирует с возрастом. Это поможет объяснить происхождение и эволюцию магнитных полей у белых карликов. Более 90% звезд нашей Галактики заканчивают свою жизнь белыми карликами. Хотя у многих есть магнитное поле,...
27.09.21 12:15
0
4
Будущие космонавты смогут получать воду и кислород из лунной почвы

Будущие космонавты смогут получать воду и кислород из лунной почвы

Две вещи необходимы для жизни человека - это вода и кислород, но ни то, ни другое недоступно на Луне. Но благодаря новой технике астронавты когда-нибудь смогут собирать эти элементы из лунной почвы.

Двухэтапный процесс был разработан консорциумом ученых из Политехнического университета Милана, Европейского космического агентства, Итальянского космического агентства и корпорации космических систем OHB. Он основан на существующей технике, используемой в наземных применениях, и использует тот факт, что примерно 50% почвы во всех областях Луны состоит из диоксида кремния и оксида железа, которые ...
26.09.21 12:54
0
1
Обнаружены облака на далекой экзопланете

Обнаружены облака на далекой экзопланете

Международная группа астрономов не только обнаружила облака на далекой экзопланете WASP-127b, но и измерила их высоту с поразительной точностью.

Презентация Ромена Алларта на Европейском научном конгрессе (EPSC) 2021 показывает, как, объединив данные космического и наземного телескопов, команда смогла выявить верхнюю структуру атмосферы планеты. Это открывает путь для подобных исследований многих других далеких миров. WASP-127b расположилась на расстоянии более 525 световых лет от нас и представляет собой «горячий Сатурн» - гигантскую пла...
24.09.21 13:18
0
1
Исследование выявляет клетки-интерпретаторы, которые запускают сжигание глубокого жира

Исследование выявляет клетки-интерпретаторы, которые запускают сжигание глубокого жира

Человеческое тело содержит несколько различных типов жира, и один из них с особенно коварными эффектами - это висцеральный жир, который можно найти глубоко внутри брюшной полости.

Эти глубоко залегающие жировые отложения охватывают органы и связаны с рядом состояний здоровья, но новое исследование выявило цепочку команд, которая управляет их метаболизмом, открывая захватывающие возможности того, как их можно более эффективно сжигать. Исследование, проводимое учеными из исследовательской программы Шампалимо Португалии, было направлено на изучение очень сложных взаимоотношен...
25.08.21 11:16
0
3
Электронный нос обнаруживает рак в образцах крови с точностью более 90%

Электронный нос обнаруживает рак в образцах крови с точностью более 90%

Исследователи из Пенсильванского университета разработали электронный нос, который может обнаруживать признаки рака по образцам плазмы крови.

В ходе испытаний устройство смогло обнаруживать различные типы рака с точностью более 90 %. Летучие органические соединения (ЛОС) - это химические вещества, вызывающие запахи, из разных источников выделяются разные смеси. Чувствительные инструменты, такие как нос, могут обнаружить тонкие различия в составе и соотношении летучих органических соединений и определить, является ли этот запах кофе или...
04.06.21 12:55
0
0
Ген, имитирующий ограничение калорийности, продлевает здоровье и жизнь мышей

Ген, имитирующий ограничение калорийности, продлевает здоровье и жизнь мышей

С возрастом наше здоровье неизбежно ухудшается, но, кажется, мы сможем замедлить этот процесс.

Новое исследование, проведенное университетом Бар-Илан, показало, что усиление определенного гена у мышей может увеличить продолжительность их жизни и дольше сохранять их здоровье, имитируя эффекты диет с ограничением калорийности. Семейство белков Sirtuin (или SIRT) участвует в ряде биологических процессов, включая старение, воспаление и метаболизм. Предыдущие исследования показали, что SIRT3 сн...
02.06.21 10:45
0
1
Раскрыт секрет долгожителей о здоровом старение

Раскрыт секрет долгожителей о здоровом старение

В наиболее подробном геномном исследовании с участием людей старше 100 лет, исследователи сосредоточили внимание на нескольких конкретных генетических характеристиках, которые обеспечивают защиту от возрастных заболеваний.

Варианты генов, улучшающие процессы репарации ДНК, были особенно заметны именно у пожилых людей. Если хорошо питаться, часто заниматься спортом и избегать пагубных пороков, есть все основания надеяться на долгую и здоровую жизнь. Конечно, многие возрастные заболевания кажутся почти неизбежными, независимо от того, настигнут ли они вас в 80 или 90 лет. Но некоторые люди демонстрируют склонность к ...
05.05.21 10:15
0