Naukowcy odnaleźli fragmenty białek wyprodukowanych przez wymarłych hominidów (rodzina ssaków naczelnych z nadrodziny człekokształtnych). Bioinżynierowie, z pomocą sztucznej inteligencji, zdołali wskrzesić te molekuły. Zastosowali metody obliczeniowe zarówno współczesnych ludzi (Homo sapiens), jak i naszych dawno wymarłych krewnych, neandertalczyków (Homo neanderthalensis) i denisowian. To pozwoliło autorom zidentyfikować, które są zdolne do zabijania bakterii powodujących choroby – one zaś mogą przyczynić się do powstania nowych leków na infekcje ludzkie.
Rozwój antybiotyków spowolnił w ostatnich dziesięcioleciach, a większość stosowanych dzisiaj jest na rynku od ponad 30 lat. Tymczasem bakterie stają się coraz częściej na nie odporne, to natomiast zmusza nas do poszukiwania nowych metod leczenia.
Większość organizmów produkuje krótkie jednostki białkowe, zwane peptydami, które mają właściwości przeciwdrobnoustrojowe. Kilka z nich, głównie wyizolowanych z bakterii, jest już stosowanych w praktyce klinicznej. Co więcej, białka wymarłych gatunków mogą być niewykorzystanym źródłem dla rozwoju antybiotyków.
Wykorzystanie AI do wskrzeszenia molekuł
Naukowcy szkolili algorytm AI, aby rozpoznawał miejsca na białkach ludzkich, w których są one podzielone na peptydy. Aby znaleźć nowe, badacze zastosowali go do publicznie dostępnych sekwencji białkowych – map aminokwasów – H. sapiens, H. neanderthalensis i denisowian.
Następnie użyli właściwości wcześniej opisanych peptydów przeciwdrobnoustrojowych, aby przewidzieć, które z tych nowych mogą zabijać bakterie. Przetestowano dziesiątki z nich w celu sprawdzenia, czy jest to możliwe w naczyniach laboratoryjnych.
Następnie wybrano sześć potężnych peptydów – cztery z H. sapiens, jeden z H. neanderthalensis i jeden z denisowian – i podano je myszom zarażonym bakterią Acinetobacter baumannii, która jest częstą przyczyną infekcji szpitalnych u ludzi.
Modyfikacja najbardziej skutecznych molekuł mogłaby stworzyć bardziej efektywne wersje, podobnie jak zmiana algorytmu mogłaby poprawić identyfikację peptydów przeciwdrobnoustrojowych, z mniejszą liczbą fałszywych pozytywów.
Przyszłość odkrywania leków z AI
AI staje się kluczowym narzędziem w nowoczesnym odkrywaniu leków, otwierając drzwi do nieznanych obszarów nauki i medycyny. Nie tylko zwiększa to naszą wiedzę na temat wymarłych gatunków, ale również oferuje realną nadzieję na nowe, skuteczne antybiotyki na trudne do leczenia infekcje.
