Pasitelkę dirbtinį intelektą, mokslininkai atrado naujų antibiotikų mikroorganizmų, gyvenančių ekstremalioje aplinkoje, baltymuose. Šis atradimas teikia vilties, kad atsiras naujų vaistų, padėsiančių kovoti su dabartiniams antibiotikams atspariomis bakterijomis.
Daugelis bakterijų išvystė atsparumą antibiotikams / Pxhere nuotr.
Pensilvanijos universiteto mokslininkai pasitelkė dirbtinį intelektą, kad galėtų ieškoti antibiotikų mikrobuose, kurie Žemėje egzistuoja jau milijardus metų. Šie mikroorganizmai vadinami archėjomis, ir jie juose rado medžiagų, kurios potencialiai galėtų išgelbėti žmonių gyvybes, rašo „Interesting Engineering”.
Cezario de la Fuentės vadovaujama laboratorija naujų antibiotikų jau ieškojo grybuose, bakterijose ir gyvūnuose, taip pat išnykusių organizmų DNR ir cheminėse medžiagose gyvūnų nuoduose. Tačiau mikrobai, ypač archėjos, skiriasi nuo bakterijų, augalų, gyvūnų ir grybų.
„Nors mikroskopu jos atrodo kaip bakterijos, archėjos skiriasi biochemija, ląstelių membranomis ir bendra genetika”, – rašo straipsnio autoriai apie tyrimą, paskelbtą žurnale „Nature Microbiology”.
Tai leidžia archėjoms egzistuoti pačiose netikėčiausiose vietose, pavyzdžiui, perkaitintose povandeninėse versmėse, karštosiose versmėse su audringais vandenimis ir kitomis ekstremaliomis sąlygomis. Jos gali išgyventi gniuždantį slėgį, nuodingas chemines medžiagas ir ekstremalią temperatūrą.
Mokslininkai naudojo dirbtinio intelekto įrankį, vadinamą APEX, siekdami nustatyti naujus archejų junginius, kurie galėtų padėti sukurti naujos kartos antibiotikus. Ji išanalizavo tūkstančius peptidų (trumpų aminorūgščių grandinių), pasižyminčių žinomomis antimikrobinėmis savybėmis. Pasitelkdama dirbtinį intelektą ji gali numatyti tikimybę, kad tam tikra aminorūgščių seka turės panašų poveikį.
Kai jie nuskenavo 233 archėjų rūšis, įrankis rado daugiau nei 12 000 potencialių kandidatų į antibiotikus. Šias molekules komanda pavadino „archeazinais”. Cheminė analizė atskleidė, kad archeazinai skiriasi nuo žinomų antimikrobinių peptidų (AMP). Visų pirma jų elektrinių krūvių pasiskirstymu.
Kitame etape tyrėjai atrinko 90 archaazinų bandymams su natūraliomis bakterijomis.
Kaip veikia mechanizmas
Archeazinai atakuoja vidinius bakterijos gynybos mechanizmus, sutrikdydami elektrinius signalus, kurie palaiko ląstelės gyvybę. Priešingai nei kiti žinomi AMP, kurie veikia išorinius bakterijos gynybos mechanizmus.
Iš pradžių 80 archeazinų buvo išbandyti prieš patogenines ir vaistams atsparias bakterijas. 93 % iš jų pasižymėjo antimikrobiniu aktyvumu prieš bent vieną bakteriją, o 3 iš jų buvo atrinkti tolesniems bandymams su gyvūnų modeliais.
Po keturių dienų eksperimento visi archeazinai sustabdė vaistams atsparių bakterijų, kuriomis žmonės dažnai užsikrečia ligoninėse, augimą, tarp jų buvo ir Staphylococcus aureus. Dauguma naujų junginių buvo veiksmingi, o vienas iš jų – archeazinas-73 – sėkmingai kovojo su pelių infekcija, veikdamas taip pat gerai žinomą antibiotiką polimiksiną B, kuris vadinamas „paskutinės vilties” antibiotiku ir vartojamas, kai kiti vaistai nepadeda.
Daugiau naujienų apie kovą su bakterijomis
Kaip rašė Mes, Teksaso universiteto mokslininkai rado būdą, kaip kovoti su antibiotikams atspariomis superbakterijomis, pasitelkiant įprastą prieskonį – ciberžolę. Paaiškėjo, kad jei bakterijoms kaip „maisto” duodame kurkumino, o paskui jas apšvitiname šviesa, mikrobų viduje prasideda destruktyvios reakcijos. Dėl to žūsta net atsparūs patogenai, o tai atveria naują požiūrį į kovą su jais.
