A felfedezések nagymértékben segítik a további kutatásokat

Új antibiotikumokat találtak

A közelmúltban két aktuális hír is napvilágot látott az antibiotikumok fejlesztésével kapcsolatban. Kanadai kutatók a baktériumokat új módon elpusztító antibiotikum csoportot fedeztek fel, amely ígéretes megoldást nyújthat az antimikrobiális rezisztencia elleni harcban. Amerikai tudósok pedig először találtak egy új típusú antibiotikumot mesterséges intelligencia (MI) segítségével.

Új módon támadják meg a baktériumokat
Az újonnan felfedezett corbomycin és a kevéssé ismert complestati, korábban nem látott módon végez a baktériumokkal: blokkolja a baktérium sejtfalának mûködését. A felfedezés a glükopeptidek nevû antibiotikum-családból származik, melyeket talajbaktériumok termelnek – írta a PhysOrg tudományos-ismeretterjesztô hírportál.

Fotó: 123rf.com

A kutatók egereken demonstrálták, hogyan képesek ezek az új antibiotikumok blokkolni az olyan fertôzéseket, amelyeket a gyógyszereknek ellenálló Staphylococcus
aureus baktériumcsoport okoz. Eredményeiket a Nature címû lapban mutatták be. “A baktériumok sejtjeik körül fallal rendelkeznek, mely formát ad nekik és erejük forrását biztosítja. Az antibiotikumok, mint a penicillin, úgy végeznek a baktériummal, hogy megakadályozzák sejtfaluk épülését. Az újonnan felfedezett antibiotikumok azonban
ellenkezôképpen dolgoznak: éppen a fal leomlását akadályozzák meg. Ez kritikus a sejt osztódása szempontjából. Ahhoz ugyanis, hogy a sejt növekedni tudjon, osztódnia és terjeszkednie kell. Ha teljesen megakadályozzuk a fal leomlását, akkor a sejt, mintha csak börtönbe lenne zárva, nem tud növekedni” – mondta el Beth Culp, a tanulmány vezetô szerzôje, a kanadai McMaster Egyetem kutatója.

A glükopeptidek már ismert tagjainak családfáját megfigyelve a kutatók tanulmányozták a kevésbé ismert rezisztencia-mechanizmusokban részt vevô géneket. Arra számítottak, hogy talán megismerhetnek olyan antibiotikumokat, melyek más, új
módokon támadják meg a baktériumokat. “Azt feltételeztük, hogy ha az ezeket az antibiotikumokat alkotó gének eltérôek, akkor az is eltérô, ahogyan elpusztítják a baktériumokat” – mondta Beth Culp.

A tudósok sejtképalkotó eljárásokkal erôsítették meg az elméletet. A munkában részt vett Yves Brun, a Montreali Egyetem szakértôje és munkatársai is. Beth Culp kiemelte: az új megközelítés alkalmazható különbözô antibiotikumok esetében is, és segíthet új, más mechanizmussal dolgozók felfedezésében. “A kutatás során találtunk egy teljesen új antibiotikumot, de azóta ugyanebben a családban több másikra is bukkantunk, melyek ugyanezen új mechanizmussal dolgoznak”.

Áttörés a gyógyszer-rezisztencia elleni küzdelemben
Amerikai tudósok elôször találtak egy új típusú antibiotikumot mesterséges intelligencia
(MI) segítségével. A szakértôk jelentôs áttörésnek tartják a felfedezést a gyógyszer-rezisztencia elleni küzdelemben számolt be róla a BBC News. A kutatók egy algoritmust használtak több mint százmillió kémiai vegyület alig néhány napot igénybe vevô elemzésére. Az újonnan felfedezett antibiotikum 35 potenciálisan halálos baktériumfélét képes elpusztítani.

Az antibiotikum-rezisztens fertôzések száma Nagy-Britanniában 2017 és 2018 között 9 százalékkal nôtt, és megközelítette a 61 ezer esetet – emlékeztetett a brit hírportál. Az antibiotikumok helytelen alkalmazása miatt a testben élô káros baktériumok ellenállóvá válhatnak a gyógyszerrel szemben, és ennek következtében, amikor tényleg szükség van a szerre, már nem hatékony a fertôzésekkel szemben.

Fotó: 123rf.com

Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) a jelenséget az egyik legnagyobb fenyegetésnek tekinti a globális egészségügyi biztonságra és fejlôdésre. Regina Barzilay, a Massachusettsi Mûszaki Egyetem (MIT) kutatója, az új antibiotikum
egyik felfedezôje hangsúlyozta, hogy az antibiotikum-kutatásban a mesterséges
intelligenciával most felfedezett antibiotikum “az abszolút elsô”. A felfedezést
egy olyan algoritmussal érték el, amelyet az emberi agy felépítése inspirált. A kutatók
az úgynevezett mély tanulás (deep learning) módszerét alkalmazták.

Megtanították az algoritmust, hogy 2500 gyógyszert és más vegyületet elemezzen
azért, hogy megtalálja az E. coli elleni leghatásosabb baktériumölô tulajdonságú
antibiotikumot. Ezt követôen a kiválasztott mintegy száz jelölttel végeztek vizsgálatokat azelôtt, hogy felfedezték volna a halicint. “Úgy gondolom, ez az egyik legerôsebb antibiotikum, amit eddig felfedeztek” – mondta James Collins, az MIT kutatócsoportjának biomérnöke.

Ehhez annak a platformnak a kifejlesztése kellett, amelynek segítségével fel tudják használni a mesterséges intelligenciát az antibiotikumok új nemzedékeinek
felfedezéséhez. A módszert az orvosi kutatásokban már korábban is sikerrel használták új terápiák kifejlesztéséhez.

A kutatók hozzáfûzték: a mesterséges intelligencia használata hozzájárulhat ahhoz, hogy csökkenjenek az új antibiotikumok elôállításának költségei.

A cikk a PirulaTrend 2020/2. számában jelent meg!