Заміна антибіотикам: штучний інтелект розробив ліки проти супербактерій для реального пацієнта

Біотехнологічний стартап із США застосував генеративний ШІ для боротьби з супербактеріями, стійкими до антибіотиків. Проте розробники поки не поспішають ділитися результатами лікування.

Деталі

Компанія Radical Numerics, що спеціалізується на розробці моделей штучного інтелекту для біотехнологічної галузі, оголосила про вагоме досягнення. Вперше в історії пацієнту ввели експериментальний коктейль із бактеріофагів, згенерованих за допомогою ШІ алгоритмів.

• ШІ знайшов нові побічні ефекти Ozempic та інших GLP‑1 препаратів

Науковці наголошують: ідеться не про випадкові віруси, а про строго націлені біологічні агенти. Для їх створення використали Omnii-1 – новітню модель ШІ, яку компанія офіційно презентувала цього тижня. Її завданням була розробка життєздатних бактеріофагів – вірусів, які вибірково уражають та знищують лише бактеріальні клітини.

Використання бактеріофагів у терапії не є абсолютно новим концептом. На тлі глобальної кризи антимікробної резистентності (стійкості бактерій до наявних препаратів) традиційні антибіотики все частіше втрачають ефективність. У цій боротьбі фаги мають ключову перевагу:

• Точкова дія: Вони знищують лише конкретні штами шкідливих бактерій.
• Збереження мікробіому: На відміну від антибіотиків широкого спектра дії, фаготерапія не завдає шкоди корисній мікрофлорі кишечника.

Штучний інтелект суттєво прискорив процес проектування таких вірусів. Минулого року дослідники зі Стенфордського університету та Інституту Arc уже демонстрували успішні результати: за допомогою ШІ вони видозмінили генетичну послідовність відомого фага для боротьби з кишковою паличкою (E. coli). Створені штучно варіанти в лабораторних умовах перевершили свій природний аналог.

Спираючись на досвід попередніх досліджень, Radical Numerics задіяла модель Omnii-1 для виведення фагів під конкретне клінічне завдання. Науковці взяли ізолят стійкої до антибіотиків інфекції, виділений безпосередньо у пацієнта, і провели випробування у пробірці. В компанії повідомили:

Коктейль, що містив розроблені компанією Omnii-1 варіанти фагів, успішно знищив стійкий до антибіотиків ізолят у пацієнта in vitro. Згодом цей експериментальний склад було введено людині в рамках програми екстреного застосування

Незважаючи на успіх у лабораторній чашці Петрі, подальша доля лікування залишається невідомою. Radical Numerics не оприлюднила жодних даних про стан пацієнта після введення препарату, пояснюючи це міркуваннями конфіденційності.

Окрім цього, розробники навмисно уникають гучних заяв. Вони застерігають від передчасних висновків щодо безпечності чи загальної ефективності терапії, оскільки поодинокий клінічний випадок не може слугувати достатньою доказовою базою.

Збережено таємницю і щодо самого діагнозу. У звіті компанії не вказано, який саме вид інфекції діагностували у пацієнта. Водночас у публікації описуються можливості Omnii-1 передбачати фаги для ураження Pseudomonas aeruginosa (синьогнійної палички) – небезпечного збудника, що викликає важкі ускладнення при опіках, ранах та муковісцидозі.

Попри відсутність остаточних клінічних даних, у Radical Numerics називають подію важливою віхою. Це перший практичний крок від теоретичних обчислень та експериментів у пробірці до безпосереднього застосування біологічних структур, згенерованих ШІ, у терапії людей.

На тлі того, як стійкість до антибіотиків перетворюється на одну з найбільших загроз для глобальної охорони здоров'я та спричиняє високу смертність у всьому світі, подібні технології дають надію на створення персоналізованих методів лікування складних інфекцій у майбутньому.

Борьба з вірусами ускладнюється тим, що вони швидко мутують і стають стійкими до ліків. Щоб вирішити цю проблему, науковці з Корейського університету використали новий підхід — терапію, спрямовану на сам організм (HDT). Замість прямої атаки на вірус вона блокує людський фермент DHPS, який необхідний для розмноження багатьох патогенів, зокрема ВІЛ-1 та SARS-CoV-2.

За допомогою штучного інтелекту дослідники згенерували нові молекули, здатні пригнічувати цей фермент. Головна особливість роботи – розробки перевірили не лише на комп'ютері, а й у реальних лабораторних випробуваннях. Прогнози ШІ повністю підтвердилися: штучно створені сполуки успішно зв'язалися з ферментом і заблокували його роботу.

Створені молекули мають принципово нову структуру, що знижує ризик побічних ефектів порівняно з існуючими аналогами. Поки це лише перші експериментальні фрагменти, але вони створюють міцне підґрунтя для розробки ефективних противірусних ліків нового покоління.

Раніше науковці з Кембриджу підтвердили величезний потенціал штучного інтелекту в охороні здоров'я, розробивши експериментальну вакцину pEVAC-PS для превентивного захисту від майбутніх пандемій. Цей випадок став першим у світовій практиці, коли препарат із повністю спроєктованим комп'ютером діючим компонентом успішно пройшов клінічні випробування за участю людей.