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Zum ersten Mal hilft künstliche Intelligenz bei der Entdeckung neuer Antibiotika

Zum ersten Mal hilft künstliche Intelligenz bei der Entdeckung neuer Antibiotika

Das Team nutzte einen Algorithmus für maschinelles Lernen, um das Medikament HalicinCollins Lab am MIT zu entdecken

Antibiotika sind eine bewährte und starre Methode, um unseren Körper von schädlichen Bakterien zu befreien. Viele dieser Bakterien werden jedoch gegen viele der Medikamente, mit denen wir sie bekämpfen, resistent oder sind bereits resistent geworden.

Die Forscher suchen ständig nach Wegen, um neue Antibiotika zu entwickeln, und jetzt hat ein Team vom MIT einen Weg gefunden, künstliche Intelligenz (KI) zu verwenden, um ein starkes Antibiotikum herzustellen.

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Maschinelles Lernen und Antibiotika

Einige der gefährlichsten und arzneimittelresistentesten Bakterien der Welt können jetzt dank eines neuen von AI entwickelten Antibiotikums abgetötet werden.

Das Medikament wirkt anders als normale Antibiotika und ist das erste, das dank der Verwendung von KI gefunden wird.

Während der Tests gelang es dem neuen Medikament, zwei der drei von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als "kritisch" erachteten Krankheitserreger mit hoher Priorität auszurotten. Diese sind antibiotikaresistent und heißen Acinetobacter baumannii und Enterobacteriaceae.

"In Bezug auf die Entdeckung von Antibiotika ist dies absolut eine Premiere", sagte Regina Barzilay, eine leitende Forscherin der Studie und Spezialistin für maschinelles Lernen am MIT.

James Collins, ein Bioingenieur im MIT-Team, fügte hinzu: "Ich denke, dies ist eines der stärkeren Antibiotika, die bisher entdeckt wurden. Es hat eine bemerkenswerte Aktivität gegen eine breite Palette von Antibiotika-resistenten Krankheitserregern."

Wenn Antibiotika bis 2050 vollständig medikamentenresistent werden, 10 Millionen Menschenleben weltweit könnte jedes Jahr durch Infektionen gefährdet sein.

Das MIT-Team trainierte einen Deep-Learning-Algorithmus, um zunächst die Arten von Molekülen zu identifizieren, die Bakterien abtöten. Dann schauten sie sich eine Bibliothek von über an 6.000 Verbindungen wird derzeit zur Behandlung einer Reihe menschlicher Krankheiten untersucht.

Laut Jonathan Stokes, dem Erstautor dieser Studie, dauerte es nur wenige Stunden, bis der Algorithmus die Verbindungen bewertet und einige potenzielle Antibiotika produziert hatte. Stokes sagte, dass "die Möglichkeit, diese Experimente im Computer durchzuführen, die Zeit und die Kosten für das Betrachten dieser Verbindungen drastisch reduziert."

Das Team nannte eines der neu entdeckten Antibiotika "Halicin" nach Hal von A Space Odyssey. Die Forscher konnten dank Halicin eine Reihe von arzneimittelresistenten Infektionen behandeln.

Das Team wird sich nun darauf konzentrieren, dass der Algorithmus Antibiotika findet, die in den Bakterien, die sie ausrotten, selektiver sind. Letztendlich ist geplant, diesen Algorithmus zu verwenden, um Antibiotika von unten nach oben zu entwickeln.

Die Studie des Teams wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Zelle am Donnerstag.


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