O echipă de cercetători de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) din Statele Unite a reuşit sdă creeze un puternic antibiotic, eficient pentru bacteriile rezistente la medicamente, pe care l-au denumit halicină.
Antibioticul a fost creat folosind un model de inteligenţă artificială (AI), care a evaluat mii de substanţe chimice în doar câteva zile, pe baza mai multor criterii, arată un studiu prezentat recent în publicaţia Cell.
Algoritmul modelului a fost creat pentru selectarea unor potenţiale antibiotice ce folosesc mecanisme diferite de cele ale medicamentelor actuale.
Ideea de a folosi modele computerizate pentru a descoperi noi medicamente nu este nouă, dar până acum nu au oferit multe rezultate.
Însă noul studiu realizat de cercetătorii de la MIT a obţinut rezultate promiţătoare, el pornind de la obiectivul de a dezvolta un model care să selecteze cele mai bune caracteristici chimice capabile să distrugă E. coli.
Astfel, în modelul AI dezvoltat de cercetători au fost introduse circa 2.500 de molecule, din care 1.700 reprezintă medicamente aprobate de autoritatea de reglementare în domeniul alimentelor şi medicamentelor (FDA) din SUA, iar în jur de 800 sunt substanţe naturale.
Ulterior, modelul a fost aplicat pe o bază de date americană ce include circa 6.000 de molecule. În urma analizei şi comparaţiei între elemente, modelul a ales, folosind un algoritm diferit machine-learning, o moleculă care are, de asemenea, un nivel scăzut de toxicitate pentru celulele umane.
Medicamentul a fost numit halicină – după numele sistemului AI descris în filmul "2001: A Space Odyssey" realizat în 1968 de Stanley Kubrick.
Molecula selectată de modelul AI a mai fost studiată în trecut, însă nu ca antibiotic, ci ca un posibil tratament pentru diabet.
Noua moleculă a fost testată de cercetătorii de la MIT împotriva a zeci de tulpini bacteriene izolate de la pacienţi şi crescute apoi în culturi de laborator. Potrivit rezultatelor studiului, halicina a distrus multe dintre bacteriile rezistente la tratament, între care Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii şi Mycobacterium tuberculosis.
De altfel, noua moleculă a distrus toate speciile de bacterii testate, în afară de Pseudomonas aeruginosa, un patogen greu de tratat ce afectează plămânii.
Halicina a fost testată şi pe animale vii, la şoareci infectaţi cu A. Baumannii, o bacterie ce a infectat mulţi soldaţi americani staţionaţi în teatrele de operaţiuni din Irak şi Afghanistan.
Tulpina de A. Baumannii la care au testat halicina este rezistentă la toate antibioticele cunoscute, însă noua moleculă a reuşit să dfistrugă complet infecţia în 24 de ore, arată rezultatele studiului, citate de sciencedaily.com.
ÎMPIEDICĂ REZISTENŢA LA TRATAMENT
Analizele preliminare arată că halicina omoară bacteriile perturbându-le capacitatea de a menţine un
gradient electrochimic la nivelul membranei celulare. Gradientul este necesar mai ales pentru a produce ATP (molecule pe care celulele le folosesc pentru a stoca energie) - astfel că, dacă gradientul se defectează, celula moare.
Mecanismul este important şi din alt punct de vedere: împiedică bacteriile să devină rezistente la tratament, potrivit cercetătorilor.
În studiu, E.coli nu a dezvoltat niciun fel de rezistenţă împotriva halicinei în 30 de zile. Într-un test paralel, bacteria a dezvoltat rezistenţă la ciprofloxacină într-o zi, iar în 30 de zile era deja de 200 de ori mai rezistentă decât la începutul testelor.
Cercetătorii şi-au propus să realizeze studii suplimentare, în parteneriat cu o companie farmaceutică, pentru a realiza studii clinice în vederea testării noului antibiotic la pacienţi.
