AI upptäcker nya antibiotikakandidater för läkemedelsresistent gonorré

Forskare vid Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering vid Harvard University har använt djupinlärning för att identifiera nya antibiotikaföreningar som är effektiva mot multiresistent Neisseria gonorrhoeae, enligt en studie publicerad på onsdagen i Science Translational Medicine.science+1

Arbetet kommer mitt i en växande oro över gonorréns resistens mot befintliga behandlingar. Världshälsoorganisationen listar N. gonorrhoeae som ett patogen med hög prioritet, och 2023 rapporterade Massachusetts det första amerikanska fallet av gonorré som visade minskad respons på fem klasser av antibiotika.mass

En beräkningsbaserad sökning genom miljontals föreningar

Teamet använde riktade meddelandeöverförande neurala nätverk för att screena stora kemiska bibliotek efter molekyler med antigonokock-aktivitet, och identifierade kandidater som är strukturellt distinkta från befintliga antibiotika. Metoden bygger på en serie djupinlärningsdrivna antibiotikaupptäckter vid Wyss Institute och MIT, inklusive tidigare arbete som identifierade föreningar effektiva mot MRSA publicerat i Nature 2023, samt ett generativt AI-ramverk publicerat i Cell som gav föreningarna NG1 och DN1 mot gonorré respektive MRSA.pubmed.ncbi.nlm.nih+3

Till skillnad från dessa tidigare insatser validerade den nya studien sina huvudföreningar med hjälp av Wyss Institutes mikrofluidiska organchip-teknologi – specifikt ett mänskligt vaginalchip som replikerar den vaginala vävnadens mikromiljö – utöver en vaginal infektionsmodell hos möss.wyss.harvard+1

Validering bortom petriskålen

Användningen av organchip-plattformen representerar ett metodologiskt framsteg inom preklinisk testning av antibiotika, vilket gör att forskare kan bedöma läkemedelseffektivitet i ett system som efterliknar mänsklig fysiologi närmare än standardiserade cellkulturer. Wyss Institute har tidigare använt sin organchip-teknologi för att identifiera läkemedelskandidater för covid-19 och bakteriell vaginos.wyss.harvard+1

Resultaten bidrar till en våg av AI-drivna antibiotikakandidater som når prekliniska valideringsstadier. Två nya antibiotika för gonorré – gepotidacin och zoliflodacin – godkändes av FDA i slutet av 2025, vilket markerar de första nya läkemedlen för sjukdomen på flera decennier. Huruvida de nyligen identifierade föreningarna kommer att gå vidare till kliniska prövningar återstår att se, men integreringen av djupinlärning med validering på organchip erbjuder en snabbare pipeline för att identifiera och testa kandidater mot resistenta patogener.hsph.harvard