Mākslīgā intelekta sistēma un ar to savienotais robots veica pirmo lielāko zinātnisko atklājumu - viņiem izdevās atrast jaunas zāles pret malāriju parastā zobu pastā, teikts žurnālā Scientific Reports publicētajā rakstā.
“Mūsu“kolēģis”robots Eva ir atklājis noslēpumu tam, kā triklozāns nomāc Plasmodium malārijas attīstību. Tas dod mums cerību, ka tuvākajā nākotnē mēs spēsim radīt jaunas zāles, kas var apkarot malāriju, kas ir izturīgas pret esošo zāļu iedarbību. Mēs zinām, ka triklozāns ir drošs cilvēkiem un ka tas iedarbojas uz parazītu divos dažādos veidos, kas neļaus Plasmodium ātri kļūt neievainojamam tā darbībā,”stāsta Elizabete Bilslande no Brazīlijas Kampīnas universitātes.
Pēdējos gados fiziķi un matemātiķi ir sākuši aktīvi iesaistīties narkotiku un dažādu bioloģisko molekulu izstrādē, izmantojot jaunākos sasniegumus savā zinātnes jomā, lai izveidotu datorsistēmas, kas vienlaikus spēj veikt tūkstošiem eksperimentu un automātiski izvēlētos tās zāļu un citu vielu kombinācijas, kas iedarbojas uz mikrobiem vai šūnām. ķermenis "pareizajā" veidā.
Tagad zinātnieki aktīvi domā par dažādu mākslīgā intelekta sistēmu un mašīnmācīšanās metožu ieviešanu šādu programmu darbā, kas ļaus robotiem patstāvīgi meklēt un uzlabot mikrobu, vēža vai vīrusu apkarošanas metodes. Piemēram, zinātnieki no Maskavas Fizikas un tehnoloģijas institūta un krievu-amerikāņu medicīnas starta Insilico Medicine pirms diviem gadiem izveidoja AI sistēmu, kas varētu izstrādāt vēža zāles.
Billslande un viņas kolēģi ir izmantojuši līdzīgu pieeju, lai atklātu jaunu malārijas ārstniecības līdzekli, mēģinot saprast, kāpēc tā patogēns Plasmodium malārija mijiedarbojas ar triklozānu - antibiotiku, kas sastopama parastā “ārstnieciskajā” zobu pastā.
Šī antibiotika, kā skaidro biologi, kavē baktēriju augšanu, traucējot viena no to galveno enzīmu darbu, kas ir atbildīgs par tauku molekulu salikšanu, kas nepieciešama normālai mikrobu šūnu sienu darbībai.
Nedaudz vairāk nekā pirms 10 gadiem zinātnieki atklāja, ka dažos gadījumos triklozāns var nogalināt arī malārijas patogēnus, taču tā darbības mehānisms uz tiem palika noslēpums - gēna noņemšana, uz kuru šī antibiotika iedarbojas, neietekmēja plazmodiju dzīvi un neliedza tos izplatīties visā ķermenī. dzīvnieki. Turklāt visi mēģinājumi mainīt triklozāna struktūru un palielināt tā aktivitāti ir bijuši neveiksmīgi - jaunās šīs vielas versijas cīnījās pret malāriju ne labāk kā sākotnējā, vai pat sliktāk, kas piespieda biologus atteikties no šīs idejas.
Mīkla par antibiotikas neparasto izturēšanos atrisināja "Eva" - automatizēta sistēma eksperimentu veikšanai, kuras darbu kontrolēja mākslīgais intelekts. Viņa palīdzēja zinātniekiem izveidot vairākus tūkstošus jaunu rauga celmu, kuros DNS tika pārstādīts viens no Plasmodium vitāli svarīgajiem gēniem, un pārbaudīt, kā šāda procedūra ietekmē sēņu izdzīvošanas iespējamību, saskaroties ar triklozānu.
Reklāmas video:
Kā izrādījās, triklozāns nomāca malārijas attīstību, traucējot pilnīgi cita fermenta DHFR darbam, kas ir atbildīgs par dažu aminoskābju molekulu un topošo DNS "celtniecības bloku" daļu samontēšanu. Vairākas citas jau zināmas pretmalārijas zāles iedarbojas uz to pašu enzīmu, bet triklozāns, gluži pretēji, gandrīz neiesaistās DHFR versijā cilvēkiem un neizraisa nopietnas blakusparādības.
Zinātnieki cer, ka viņu atklājums ļaus radīt jaunas zāles malārijas apkarošanai Āfrikā un Āzijā, kur pēdējos gados ir sākuši izplatīties jauni Plasmodium celmi, gandrīz pilnībā neievainojami šīs slimības klasiskajām zālēm, kas izveidotas 20. gadsimta sākumā un vidū.