Dizájner molekulák helyettesíthetik a hatástalan antbiotikumokat

Olyan új molekulákat készítenek mesterséges intelligencia segítségével, amelyek felválthatják a hagyományos antibiotikumok használatát. Új lehetőségként a peptidek, azaz a rövid aminosav láncok kerültek elő. Ma már gépi programok javasolnak a kutatóknak új aminosav-kombinációkat a természetben hatékony molekulák tanulmányozásával.

Az antibiotikumok mind az emberekben, mind az állatokban lassan elveszítik a hatékonyságukat. Ugyanis a baktériumok mutációk révén alkalmazkodtak hozzájuk. A túlzott gyógyszerfelhasználás gyors kiválasztódást okoz. Ez gyorsabb, mint amilyen tempóban az ember új antibiotikumokat tudna fejleszteni - mondta Dr. Chris Gray, a fizika tanszékének emeritus professzora. A folyamat eredménye, hogy egyre több lesz az antibiotikumokra rezisztens baktérium. A farms.com cikkére az Agrárszektor talált rá.

Jöhetnek a peptidek az antibiotikumok helyett

Ezzel összefüggésben készítenek a Guelphi Egyetem kutatói most gépi tanulás segítségével olyan új molekulákat, amelyek felválthatják a hagyományos antibiotikumokat. Új, helyettesítő megoldásként az antimikrobiális peptidek merültek fel. A peptidek rövid, 10 és 50 közötti számú aminosavból álló láncok, illetve fehérjedarabok. A valódi fehérjék jellemzően aminosavak ezreiből épülnek fel. A kutató eredetileg arra kereste a választ, hogy miért van az, hogy egyes peptidek elpusztítják a káros baktériumokat, de nem károsítják az emberi vagy állati sejteket. Gray arra jött rá, hogy ezek az aminosavláncok pozitív töltésűek, míg a baktériummembránok negatív töltésűek. Az emberi vagy állati sejteknek viszont nincs töltésük. A kutató szerint ez az oka annak, hogy a peptidek "meg tudják különböztetni" a környezetüktől a baktériumokat.

A tudós szerint a felfedezés hasznosítható lehet az állategészségügyben

Ezért azt javasolta, hogy indítsanak egy kutatást azoknak a peptideknek a megtalálására, amelyek kifejezetten a sertéstartást veszélyeztető baktériumok ellen hatékonyak. A munka része a hatékony, természetben előforduló aminosavláncok adatbázisának felállítása, majd az új molekulák szintetizálása. A peptidek az immunrendszer természetes részei. Ma már izolálni tudjuk a molekulák azon pontját, amelyik a védekezés szempontjából kulcsfontosságú. Majd ez alapján újabbakat tudunk tervezni. Ezek a peptidek hatékonyabbak és kisebbek lesznek a természetben előfordulóknál - mondta a kutató. Ennek érdekében bevetik a mesterséges intelligenciát, azaz a gépi tanulást is. Lényegében rengeteg olyan molekulát ismertetnek meg a géppel, amelyek hatékonyak a káros baktériumokkal szemben. Ezután pedig a program megvizsgál más potenciálisan hatékony aminosav-kombinációkat is - fejtette ki Gray.

"Egy új, a korábbinál is hatékonyabb aminosav-kombináció megtalálása az ember számára olyan nehéz feladat, mint egy tűt megtalálni a szénakazalban. Ám a program elvégzi ezt a munkát" - folytatta Gray. Amint ezt az új kombinációt megtalálják, következnek a laboratórumi, majd a terepkísérletek. A mesterséges intelligencia ugyanakkor csak a kutatási fázist tudja lerövidíteni, a tesztelését nem. A cikk szerint még egy-két évig eltarthat, mire az első antibiotikum-helyettesítő, mesterséges peptidet használni lehet a baktériumokkal szemben.