Баффетт.РУ

Исследователи Университета ИТМО представили революционную разработку в области медицины: первую в мире скрининговую платформу на основе искусственного интеллекта для прогнозирования эффективности комбинаций наночастиц и антибиотиков в борьбе с резистентными бактериями.

Проблема антибиотикорезистентности становится все более острой для мирового здравоохранения. Патогенные микроорганизмы быстро адаптируются к существующим лекарственным средствам, что заставляет фармацевтические компании вкладывать миллиарды долларов и годы исследований в создание новых препаратов. При этом возможности для разработки принципиально новых антибиотиков существенно ограничены, что побуждает ученых искать способы повышения эффективности уже имеющихся средств.

Одним из перспективных направлений является использование металлических наночастиц, в частности серебряных и золотых, в сочетании с традиционными антибиотиками. Наноразмерные частицы обладают уникальной способностью преодолевать клеточные барьеры бактерий благодаря своим микроскопическим размерам. В комбинации с антибактериальными препаратами они демонстрируют синергетический эффект: усиливают терапевтическое воздействие, минимизируют нежелательные побочные реакции и позволяют снизить необходимые дозировки лекарств.

Традиционный процесс поиска оптимальных комбинаций представляет собой трудоемкую задачу, требующую множественных экспериментов. Исследователям приходится методом проб и ошибок подбирать перспективные сочетания, синтезировать их в лабораторных условиях и проводить серии испытаний для оценки эффективности.

Команда специалистов ИТМО предложила кардинально новый подход, передав эту задачу системам машинного обучения. Созданная ими платформа прошла обучение на обширной базе данных, включающей информацию из более чем 100 научных публикаций за последнее десятилетие. База содержит детальные сведения о воздействии различных антибиотиков и наночастиц на патогенные микроорганизмы как по отдельности, так и в различных комбинациях.

Валидация системы продемонстрировала значительное ускорение процесса идентификации эффективных терапевтических сочетаний. Платформа успешно выявила несколько ранее неизвестных комбинаций, способных элиминировать опасные для человека резистентные штаммы бактерий. Особенно важно, что предложенные системой композиции требуют меньших концентраций активных компонентов по сравнению с монотерапией, что потенциально снижает риск развития побочных эффектов.

Внедрение данной технологии кардинально меняет подход к разработке антибактериальных препаратов. Вместо проведения сотен дорогостоящих и времязатратных экспериментов исследователи получают возможность сконцентрироваться на тестировании наиболее перспективных вариантов, предварительно отобранных интеллектуальной системой.

Разработка представляет собой значительный прорыв в области персонализированной медицины и может существенно ускорить процесс создания новых эффективных средств борьбы с устойчивыми к лекарствам инфекциями. Эксперты отмечают, что подобные технологии особенно актуальны в условиях растущей угрозы супербактерий, против которых традиционные антибиотики оказываются бессильными.

Источник: Российская газета