Kanadyjski przełom: nowy antybiotyk na groźną chorobę

Kanadyjski przełom: nowy antybiotyk na groźną chorobę

Jon Stokes, badacz z Uniwersytetu McMaster (po prawej), i studentka Denise Catacutan w Centrum Biologii Chemicznej Mikrobiologii, głównym laboratorium Instytutu Badań nad Chorobami Zakaźnymi im. Michaela G. DeGroote’a na Uniwersytecie McMaster.

Laboratorium badawcze Jona Stokesa w Hamilton dokonało odkrycia, które może zrewolucjonizować leczenie choroby Leśniowskiego-Crohna oraz nieswoistych zapaleń jelit. Przełomowy moment nastąpił dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji, która potrzebowała zaledwie 100 sekund, by wskazać nowy potencjalny lek.

Zespół Stokesa poświęcił następnie sześć miesięcy na weryfikację wyników. To proces, który tradycyjnie trwałby lata i kosztował miliony dolarów. Tymczasem badania zamknęły się w kosztach rzędu 60 tysięcy.

– Jeśli chodzi o odkrywanie nowych leków, sztuczna inteligencja może być prawdziwym przełomem dla pacjentów – mówi Stokes.

Enterololina – antybiotyk nowej generacji

Jak wyjaśnia naukowiec, tradycyjne antybiotyki mają szerokie spektrum działania, co oznacza, że niszczą zarówno dobre, jak i złe bakterie. To szczególnie groźne dla osób z chorobami jelit – antybiotyki mogą bowiem niszczyć pożyteczną mikroflorę, niezbędną dla zdrowia układu pokarmowego.

Celem Stokesa było opracowanie antybiotyku o wąskim spektrum działania. Wynikiem tych badań stała się enterololina – pierwszy lek, który selektywnie atakuje tylko szkodliwe bakterie, m.in. E. coli, pozostawiając zdrowe bakterie jelitowe nietknięte.

Zespół wykorzystał sztuczną inteligencję na dwóch etapach: najpierw do wskazania struktur chemicznych o potencjale antybakteryjnym, a następnie do przewidzenia ich zachowania w komórkach.

– E. coli ma około 4000 genów, z czego 300 uznaje się za niezbędne. Liczba możliwych interakcji jest ogromna. To proces, który normalnie trwałby latami – tłumaczy Stokes. – Model AI działał jak GPS. Wskazywał nam, które kombinacje mają największe szanse powodzenia. Nie błądziliśmy już w ciemno.

Sztuczna inteligencja – potężne narzędzie, nie cudotwórca

Zdaniem Wyatta Tessariego L’Allié, założyciela organizacji AI Governance and Safety Canada, to odkrycie pokazuje, że sztuczna inteligencja może być ogromnym wsparciem w nauce – pod warunkiem, że pozostaje pod kontrolą człowieka.

– AI potrafi stworzyć coś, co wygląda sensownie, ale nadal wymaga refleksji i weryfikacji przez ekspertów – mówi L’Allié. – Łatwo pomyśleć, że AI jest naprawdę inteligentna, a przecież często tylko dobrze to udaje.

Model opracowany przez Stokesa wygenerował prognozy w niecałe dwie minuty, a ich weryfikacja trwała pół roku. Właśnie tak, zdaniem L’Allié, powinna wyglądać odpowiedzialna współpraca człowieka z technologią.

Rząd Kanady rozważa obecnie regulacje dotyczące AI w ramach ustawy o danych i sztucznej inteligencji (projekt C-27). Jak jednak podkreśla L’Allié, tempo rozwoju tej technologii sprawia, że prawo może nie nadążyć za rzeczywistością.

Nadzieja dla tysięcy pacjentów

Kanada należy do krajów o najwyższym odsetku zachorowań na nieswoiste zapalenia jelit. Według danych organizacji Crohn’s and Colitis Canada, co 48 minut diagnozuje się nowego pacjenta. Obecnie choruje ponad 320 tysięcy osób, a w ciągu dekady liczba ta może wzrosnąć do 470 tysięcy.

Choroba Leśniowskiego-Crohna nie ma obecnie lekarstwa. Jej objawy – bóle brzucha, przewlekła biegunka, osłabienie i utrata wagi – znacząco obniżają jakość życia chorych.

Stokes ma nadzieję, że jego odkrycie pozwoli pacjentom lepiej kontrolować chorobę, a wykorzystanie sztucznej inteligencji stanie się nowym standardem w badaniach nad lekami.

– AI to zestaw narzędzi, które pomagają naukowcom podejmować trafniejsze decyzje eksperymentalne na każdym etapie pracy – tłumaczy badacz. – Nie zastępuje nas, ale działa jak najlepszy doradca, wskazując, które ścieżki mogą prowadzić do sukcesu.

Na podst. Canadian Press