IA обнаруживает антибиотики в арках, микроорганизмах, которые объясняют происхождение сложной жизни | Наука

Лас арочный Это одноклеточные микроорганизмы, которые составляют одну из трех доменов жизни (эволюционные категории, в которых классифицируются все живые существа) вместе с бактериями и эукариотами, группой, в которую входят люди, животных и растения. Они являются членами первоначальных этапов эволюции примитивной земли и, в этой враждебной среде, они научились жить при экстремальных температурах (более 80 градусов в гейзерах), высокой солености, кислотности или щелочности и высоких давлений (они присутствуют в глубине океанов). Им также удалось пережить своих биологических соседей, бактерий, с которыми они конкурируют за пространства и ресурсы. Это привело к тому, чтобы подумать Испанская лаборатория биотехнологов César de la FuenteУниверситета Пенсильвании, что в этих условиях им приходится иметь защитные механизмы, которые могли бы открыть дверь для новых антибиотиков до устойчивости, развитых микроорганизмов для существующих лекарств. С помощью искусственного интеллекта (ИИ) и глубокого вычислительного обучения команда обнаружила антимикробные агенты, которые назывались «архаиинами», в 93% из 80 соединений, идентифицированных AI. Archaeasine-73 дал результаты в моделях напрасно Сравнимым с таковыми из поликсина B, антибиотика, который используется в качестве последней среды, согласно во вторник Природная микробиологияПолем

Существующие антибиотики возникают из -за химического оружия, разработанного микробами, чтобы защитить себя от других видов, и были искали во всех типах окружающей среды, даже у вымерших животных и людей. Но, за исключением очень ограниченных исследований, таких как опубликованный в Микроб На бактериальных и арках сообществ в римских горячих источниках Британского города Бата он не был исследован у более чем 20 000 видов этих устойчивых организмов.

Исследуйте любую из доменов. препарат -резистентные инфекции и смертельно опасно, рассматриваемая Всемирная организация здравоохранения как одна из главных угроз человечества. В 2019 году устойчивость к бактериальным антибиотикам была связана с 4,95 миллионами смертей по всему миру, и, если нет альтернатив, эта цифра удвоится в ближайшие два десятилетия.

«С момента открытия пенициллина поиск новых антибиотиков был практически сосредоточен исключительно на бактериях и грибах. С нашей работой эта парадигма меняется, потому что мы находим антибиотики в области практически неисследованной жизни», – подчеркивает ученый Университет Пенсильвании.

Таким образом, исследование De la Fuente открывается с арками важным источником будущих методов лечения с помощью метода, которая позволяет избежать использования Lustrs для исключения и выявления соединений с анти -инфекционными возможностями. «Искусственный интеллект может выявить новые антибиотики из неожиданных биологических источников. Сочетание алгоритмов с быстрыми экспериментальными тестами позволяет нам ускорить открытие на цифровой скорости», – подробно рассказывает о галицианском биотехнологе.

«Наше исследование, -настаивает на биохимике Марсело Торрес, соавтором исследования», -показывает, что арки, область жизни, все еще для изучения, размещают обширный резервуар антимикробных молекул с потенциалом для борьбы с устойчивостью к антибиотикам ».

Для работы у команды была подробная существующая информация о арках и использовала Программа искусственного интеллекта (вершина)Улучшенная модель в отношении его предыдущих и обученных версий специально для этой работы по дайвингу в археоме. «Мы исследуем область практически неисследованной жизни и находим новую шахту антибиотиков. С биологической точки зрения мы размещаем арки, рядом с бактериями и грибами, как богатый источник полезных молекул», – говорит источник.

Система улучшилась с тех пор, как лаборатория начала использовать ИИ и глубокое обучение для идентификации соединений. В первых работах результаты были получены чуть более 60% предложений, выбрасываемых компьютером, и считались успешными. С помощью перепрограммирования и улучшения модели этот процент увеличился на 30 пунктов. «Это говорит нам о том, сколько еще экспериментальных данных мы используем для обучения модели, результат лучше», – объясняет исследователь.

Комбинация компьютерных инструментов с химией является растущей областью. Исследование Во главе с Юнессом Смани, исследователем из Андалузского биологического центра развития и профессором микробиологической области Университета Пабло -де -Олавида, он обнаружил в тамоксифене (общее лечение против рака) и ралоксифен, связанный состав, основа для развития новой серии антибиотических потенциалов.

В дополнение к идентификации новых антибактериальных молекул, исследования также продвигаются в новых формулах для введения лекарств, чтобы повысить их эффективность. Это предложение исследовательской группы Университет Хельвыа Университет Севилья и Университетская больница Виргена Макарена В нем использовались углеродные нанотрубки, в миллион раз, более тонкие, чем волосы, так что лекарство действует более точно в центре инфекции, и время увеличивается, в течение которого они эффективны. Эта более эффективная доставка активного вещества является еще одной стратегией устойчивости к антибиотикам, сообщает, что фонд обнаруживает после расследования, опубликованного в Журнал науки о доставке наркотиков и технологииПолем

Уровень устойчивости к антибиотикам (RAM), согласно Отчет врачей без границ«Они тревожно в конфликтных условиях, перемещении населения, климатических бедствиях или в которых система здравоохранения хрупкая». Согласно НПО, «ограниченная доступность необходимых антибиотиков, их частая нехватка или повторяющиеся инфекции, которые обычно возникают в этих контекстах, среди других элементов, могут привести к ненадлежащему применению антибиотиков пациентами, что увеличивает ОЗУ».