Tekoäly löytää uusia antibioottiehdokkaita lääkeresistenttiä tippuria vastaan

Wyss Instituten tutkijat käyttivät syväoppimista seulomaan kemiallisia kirjastoja uusien antibioottiehdokkaiden löytämiseksi lääkeresistenttiä tippuria vastaan, kertoo keskiviikkona Science Translational Medicine -lehdessä julkaistu tutkimus.science+1
Tutkimuksessa validoitiin johtavat yhdisteet käyttämällä mikrofluidistista elin-siruteknologiaa, joka jäljittelee ihmisen emätinkudosta, mikä ylittää perinteiset soluviljelmät ja hiirimallit.pubmed.ncbi.nlm.nih+1
Työ perustuu tekoälypohjaisten antibioottilöytöjen aaltoon FDA:n vuoden 2025 lopulla antaman gepotidasiinin ja zoliflodasiinin hyväksynnän jälkeen, jotka olivat ensimmäiset uudet tippurilääkkeet vuosikymmeniin.hsph.harvard+1

Harvardin yliopiston Wyss Institute for Biologically Inspired Engineeringin tutkijat ovat käyttäneet syväoppimista tunnistaakseen uusia antibioottiyhdisteitä, jotka tehoavat moniresistenttiin Neisseria gonorrhoeae -bakteeriin, kertoo keskiviikkona Science Translational Medicine -lehdessä julkaistu tutkimus.science+1

Työ tulee ajankohtana, jolloin huoli tippurin vastustuskyvystä nykyisiä hoitoja kohtaan kasvaa. Maailman terveysjärjestö WHO luokittelee N. gonorrhoeae -bakteerin korkean prioriteetin taudinaiheuttajaksi, ja vuonna 2023 Massachusettsissa raportoitiin ensimmäinen yhdysvaltalainen tippuritapaus, joka osoitti heikentynyttä vastetta viidelle antibioottiluokalle.mass

Laskennallinen haku miljoonien yhdisteiden joukosta

Tiimi käytti suunnattuja viestinvälitys-neuroverkkoja seulomaan suuria kemiallisia kirjastoja molekyyleille, joilla on antigonokokkiaktiivisuutta, ja tunnisti ehdokkaita, jotka ovat rakenteellisesti erilaisia kuin nykyiset antibiootit. Lähestymistapa perustuu Wyss Instituten ja MIT:n syväoppimiseen perustuviin antibioottilöytöihin, mukaan lukien aiempi työ, jossa tunnistettiin MRSA:ta vastaan tehoavia yhdisteitä (julkaistu Nature-lehdessä 2023) sekä Cell-lehdessä julkaistu generatiivinen tekoälykehys, joka tuotti yhdisteet NG1 ja DN1 tippuria ja MRSA:ta vastaan.pubmed.ncbi.nlm.nih+3

Toisin kuin aiemmissa yrityksissä, uudessa tutkimuksessa validoitiin johtavat yhdisteet käyttämällä Wyss Instituten mikrofluidistista elin-siruteknologiaa – erityisesti ihmisen emätinsirua, joka jäljittelee emätinkudoksen mikroympäristöä – hiiren emätininfektiomallin lisäksi.wyss.harvard+1

Validointia petrimaljan ulkopuolella

Elin-sirualustan käyttö edustaa metodologista edistysaskelta antibioottien prekliinisessä testauksessa, mikä mahdollistaa lääkkeiden tehon arvioinnin järjestelmässä, joka jäljittelee ihmisen fysiologiaa tarkemmin kuin perinteiset soluviljelmät. Wyss Institute on aiemmin käyttänyt elin-siruteknologiaansa tunnistaakseen lääkeaihioita COVID-19:ää ja bakteerivaginoosia varten.wyss.harvard+1

Tulokset täydentävät tekoälypohjaisten antibioottiehdokkaiden aaltoa, joka on saavuttamassa prekliinisen validoinnin vaiheita. FDA hyväksyi vuoden 2025 lopulla kaksi uutta tippuriantibioottia – gepotidasiinin ja zoliflodasiinin – mikä oli ensimmäinen kerta vuosikymmeniin, kun sairauteen saatiin uusia lääkkeitä. Vielä on epävarmaa, etenevätkö vastatunnistetut yhdisteet kliinisiin kokeisiin, mutta syväoppimisen integrointi elin-siruteknologian validointiin tarjoaa nopeamman putken ehdokkaiden tunnistamiseen ja testaamiseen resistenttejä taudinaiheuttajia vastaan.hsph.harvard

Lähteet (90)