Замена антибиотикам: ИИ разработал лекарства против супербактерий для реального пациента

Биотехнологический стартап из США применил генеративный ИИ для борьбы с супербактериями, устойчивыми к антибиотикам. Однако разработчики пока не спешат делиться результатами лечения.

Детали

Компания Radical Numerics, специализирующаяся на разработке моделей искусственного интеллекта для биотехнологической отрасли, объявила о значительном достижении. Впервые в истории пациенту ввели экспериментальный коктейль из бактериофагов, сгенерированных с помощью алгоритмов ИИ.

• ИИ выявил новые побочные эффекты Ozempic и других препаратов GLP‑1

Ученые подчеркивают: речь идет не о случайных вирусах, а о строго целенаправленных биологических агентах. Для их создания использовали Omnii-1 — новейшую модель ИИ, которую компания официально представила на этой неделе. Ее задачей была разработка жизнеспособных бактериофагов — вирусов, которые избирательно поражают и уничтожают только бактериальные клетки.

Использование бактериофагов в терапии — не совершенно новая концепция. На фоне глобального кризиса антимикробной резистентности (устойчивости бактерий к имеющимся препаратам) традиционные антибиотики все чаще теряют эффективность. В этой борьбе у фагов есть ключевое преимущество:

• Точечное действие: Они уничтожают только конкретные штаммы вредных бактерий.
• Сохранение микробиома: В отличие от антибиотиков широкого спектра действия, фаготерапия не наносит вреда полезной микрофлоре кишечника.

Искусственный интеллект существенно ускорил процесс проектирования таких вирусов. В прошлом году исследователи из Стэнфордского университета и Института Arc уже демонстрировали успешные результаты: с помощью ИИ они изменили генетическую последовательность известного фага для борьбы с кишечной палочкой (E. coli). Созданные искусственно варианты в лабораторных условиях превзошли свой природный аналог.

Опираясь на опыт предыдущих исследований, Radical Numerics задействовала модель Omnii-1 для создания фагов под конкретную клиническую задачу. Ученые взяли выделенный непосредственно у пациента изолят устойчивой к антибиотикам инфекции и провели испытания в пробирке. В компании сообщили:

Коктейль, содержавший разработанные компанией варианты фагов Omnii-1, успешно уничтожил устойчивый к антибиотикам изолят, полученный от пациента, in vitro. Позднее этот экспериментальный состав ввели человеку в рамках программы экстренного применения

Несмотря на успех в чашке Петри, дальнейшая судьба лечения остается неизвестной. Radical Numerics не опубликовала никаких данных о состоянии пациента после введения препарата, объяснив это соображениями конфиденциальности.

Кроме того, разработчики намеренно избегают громких заявлений. Они предостерегают от преждевременных выводов о безопасности или общей эффективности терапии, поскольку единичный клинический случай не может служить достаточной доказательной базой.

Диагноз также остался в тайне. В отчете компании не указано, какой именно вид инфекции диагностировали у пациента. Вместе с тем в публикации описаны возможности Omnii-1 предсказывать фаги для поражения Pseudomonas aeruginosa (синегнойной палочки) — опасного возбудителя, вызывающего тяжелые осложнения при ожогах, ранах и муковисцидозе.

Несмотря на отсутствие окончательных клинических данных, в Radical Numerics называют это событие важной вехой. Это первый практический шаг от теоретических вычислений и экспериментов в пробирке к непосредственному применению в терапии людей биологических структур, сгенерированных ИИ.

На фоне того, как устойчивость к антибиотикам превращается в одну из крупнейших угроз для глобального здравоохранения и становится причиной высокой смертности во всем мире, подобные технологии дают надежду на создание персонализированных методов лечения сложных инфекций в будущем.

Борьба с вирусами осложняется тем, что они быстро мутируют и становятся устойчивыми к лекарствам. Чтобы решить эту проблему, ученые из Корейского университета использовали новый подход — терапию, направленную на сам организм (HDT). Вместо прямой атаки на вирус она блокирует человеческий фермент DHPS, необходимый для размножения многих патогенов, в частности ВИЧ-1 и SARS-CoV-2.

С помощью искусственного интеллекта исследователи сгенерировали новые молекулы, способные подавлять этот фермент. Главная особенность работы — разработки проверили не только на компьютере, но и в реальных лабораторных испытаниях. Прогнозы ИИ полностью подтвердились: искусственно созданные соединения успешно связались с ферментом и заблокировали его работу.

Созданные молекулы имеют принципиально новую структуру, что снижает риск побочных эффектов по сравнению с существующими аналогами. Пока это лишь первые экспериментальные фрагменты, но они создают прочную основу для разработки эффективных противовирусных препаратов нового поколения.

Ранее ученые из Кембриджа подтвердили огромный потенциал искусственного интеллекта в здравоохранении, разработав экспериментальную вакцину pEVAC-PS для превентивной защиты от будущих пандемий. Этот случай стал первым в мировой практике, когда препарат с полностью спроектированным компьютером действующим компонентом успешно прошел клинические испытания с участием людей.