L'obiettivo dei ricercatori era quello di trovare modi completamente nuovi per affrontare la resistenza antimicrobica
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Gli scienziati hanno utilizzato l'intelligenza artificiale (Ai) per creare nuovi potenziali farmaci per i cosiddetti superbatteri, infezioni batteriche resistenti agli antibiotici in circolazione che possono così eludere i trattamenti esistenti.
Negli ultimi anni l'intelligenza artificiale ha ridisegnato la scoperta di nuovi farmaci, aiutando i ricercatori e i produttori a individuare i trattamenti promettenti, accelerando il processo di ricerca di composti promettenti per l'uso terapeutico.
Ma gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology (Mit) sono andati oltre, utilizzando l'intelligenza artificiale per generare ipotetiche molecole chimiche che non sono state scoperte o non esistono ancora.
L'obiettivo era quello di trovare modi completamente nuovi per affrontare la resistenza sviluppata dei microrganismi patogeni, quei batteri, virus, funghi o parassiti si evolvono al punto che i farmaci progettati per ucciderli non sono più efficaci, rendendo le infezioni più difficili da trattare.
Il team del Mit ha studiato la gonorrea resistente ai farmaci, che i funzionari sanitari statunitensi definiscono una "minaccia urgente per la salute pubblica", e lo Staphylococcus aureus multiresistente ai farmaci (Mdrsa). Questo include lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (Mrsa), che può essere trasmesso dal contatto tra persone infette o apparecchiature mediche contaminate.
"Volevamo eliminare tutto ciò che assomigliava a un antibiotico esistente, per contribuire ad affrontare la crisi della resistenza antimicrobica (Amr) in modo fondamentalmente diverso", ha dichiarato in un comunicato Aarti Krishnan, ricercatore del Mit e uno degli autori dello studio.
"Avventurandoci in aree poco esplorate dello, il nostro obiettivo era scoprire nuovi meccanismi d'azione", ha aggiunto Krishnan.
Il team ha utilizzato l'intelligenza artificiale generativa per creare più di 36 milioni di potenziali composti e poi trovare i migliori candidati per uccidere i batteri.
Hanno identificato una struttura che sembrava funzionare bene contro i batteri della gonorrea e, dopo un'ulteriore messa a punto, hanno sviluppato due di questi candidati digitali in composti effettivi.
Uno di questi, chiamato NG1, si è rivelato estremamente efficace nell'uccidere i batteri della gonorrea in un piatto di laboratorio e in un modello murino.
Dopo un processo simile per trovare potenziali trattamenti per l'Mdrsa, sei molecole sono risultate efficaci contro i batteri coltivati in laboratorio.
I ricercatori hanno dichiarato che i risultati, pubblicati sulla rivista Cell, potrebbero aiutarli a creare e valutare potenziali nuovi composti per colpire altre specie di batteri.
A livello globale, le infezioni batteriche resistenti ai farmaci hanno contribuito a causare circa 4,71 milioni di morti nel 2021 e si prevede che questa cifra aumenterà nei prossimi decenni.
"Il nostro lavoro dimostra la potenza dell'intelligenza artificiale dal punto di vista della progettazione di farmaci e ci consente di sfruttare spazi chimici molto più ampi che in precedenza erano inaccessibili", ha dichiarato in un comunicato James Collins, professore del MIT e uno degli autori dello studio.
Gli scienziati stanno ora collaborando con Phare Bio, un'azienda biotecnologica no-profit, per continuare a testare i composti in laboratorio. Se continueranno a dimostrarsi promettenti, questi candidati farmaci potrebbero essere testati in studi clinici.
"Siamo entusiasti delle nuove possibilità che questo progetto apre per lo sviluppo degli antibiotici", ha dichiarato Collins.