IA na medicina: pesquisadores descobrem nova classe de antibióticos contra MRSA

Patógenos multirresistentes são um grande problema. Uma nova classe de antibacterianos descobertos pela Inteligência Artificial podem ajudar muito. Pesquisadores do MIT usaram inteligência artificial para descobrir uma nova classe de compostos capazes de matar Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), uma bactéria resistente a medicamentos que causa mais de 10.000 mortes por ano nos EUA. Esses compostos apresentam baixa toxicidade para as células humanas, o que os torna potenciais candidatos a medicamentos. Um aspecto importante de sua abordagem foi usar o algoritmo de busca em árvore de Monte Carlo para explicar melhor os modelos de aprendizagem profunda. Isto permitiu aos investigadores compreender como os modelos chegaram às suas previsões e identificar quais subestruturas das moléculas eram provavelmente responsáveis ​​pela sua atividade antimicrobiana. Espera-se que novos candidatos a antibióticos sejam seguros para células humanas Para refinar a selecção de potenciais medicamentos, treinaram três modelos adicionais para prever a toxicidade dos compostos para três tipos de células humanas. Ao combinar estes dados com as previsões da atividade antimicrobiana, eles foram capazes de encontrar compostos que matam micróbios e têm efeitos negativos mínimos nos seres humanos. Especificamente, a equipe examinou cerca de 12 milhões de compostos disponíveis comercialmente e identificou cinco classes diferentes com provável atividade contra o MRSA. Dois compostos em particular surgiram como candidatos promissores a antibióticos, reduzindo a população de MRSA por um factor de 10 em dois modelos de ratos. Esses compostos parecem funcionar interrompendo a capacidade das bactérias de manter um gradiente eletroquímico através de suas membranas celulares, o que é essencial para funções celulares essenciais. Equipe compartilha resultados com organização sem fins lucrativos A investigação foi partilhada com a Phare Bio, uma organização sem fins lucrativos fundada por alguns investigadores envolvidos, que realizará análises mais detalhadas das propriedades químicas dos compostos e potenciais aplicações clínicas. Entretanto, o laboratório está a trabalhar para desenvolver novos candidatos a medicamentos com base nos resultados do novo estudo. Os investigadores acreditam que a sua abordagem baseada em IA pode ser facilmente transferida para a descoberta de novas classes de antibióticos contra vários agentes patogénicos. “Já estamos aproveitando abordagens semelhantes baseadas em subestruturas químicas para projetar compostos de novo e, claro, podemos adotar prontamente essa abordagem para descobrir novas classes de antibióticos contra diferentes patógenos”, diz Felix Wong, pesquisador de pós-doutorado na o Instituto de Engenharia Médica e Ciência (IMES) do MIT e da Universidade de Harvard. Além de pesquisadores do MIT e da Universidade de Harvard, o estudo também envolveu pesquisadores do Instituto Leibniz de Pesquisa de Polímeros e do Centro Max Bergmann de Biomateriais, na Alemanha.

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