Penyelidik di Universiti McMaster dan MIT telah menemui antibiotik baharu, enterololin, yang menyasarkan penyakit radang usus. Dengan menggunakan AI untuk meramalkan keberkesanannya, mereka telah mempercepatkan proses pembangunan ubat dengan ketara, menawarkan harapan kepada berjuta-juta yang terjejas oleh penyakit Crohn.
Dalam perkembangan terobosan, penyelidik di Universiti McMaster dan Institut Teknologi Massachusetts telah melancarkan antibiotik baru, enterololin, yang menyasarkan penyakit radang usus (IBD), termasuk penyakit Crohn. Lebih menakjubkan, mereka menggunakan model pembelajaran mesin untuk meramalkan cara ubat itu berfungsi, pencapaian perintis dalam bidang kecerdasan buatan dan perubatan.
Diterbitkan hari ini dalam jurnal Nature Microbiology, kajian itu menandakan lonjakan yang ketara dalam kedua-dua rawatan IBD dan metodologi penemuan ubat.
Antibiotik baharu itu berjanji untuk merevolusikan pilihan terapeutik untuk berjuta-juta yang mengalami keadaan berkaitan IBD di seluruh dunia.
"Kerja ini menunjukkan bahawa kami masih hanya menconteng permukaan sejauh penemuan ubat berpandukan AI," kata penyiasat utama Jon Stokes, penolong profesor di Jabatan Biokimia dan Sains Bioperubatan McMaster, dalam satu kenyataan berita. "Pembangunan ubat baharu kami, yang direka untuk menyasarkan IBD, telah dijejaki pantas berkat kerjasama antara manusia dan AI generatif."
Rawatan Ketepatan untuk IBD
Bertentangan dengan kebanyakan antibiotik spektrum luas yang membunuh bakteria berbahaya dan bermanfaat secara sembarangan, enterololin bertindak dengan ketepatan pembedahan.
Ia menyasarkan Enterobacteriaceae, keluarga yang termasuk E. coli, dengan itu mengelakkan kerosakan cagaran kepada mikrobiom yang bermanfaat.
Ini mengurangkan kemungkinan bakteria tahan dadah menjajah usus, komplikasi biasa dengan rawatan semasa.
"Ubat baharu ini adalah calon rawatan yang sangat menjanjikan untuk berjuta-juta pesakit yang hidup dengan IBD," tambah Stokes. "Kami pada masa ini tidak mempunyai ubat untuk keadaan ini, jadi membangunkan sesuatu yang mungkin mengurangkan gejala secara bermakna dapat membantu orang ramai mengalami kualiti hidup yang lebih tinggi."
Peranan AI dalam Penemuan Dadah Penjejakan Pantas
Secara tradisinya, memahami mekanisme tindakan dadah (MOA) boleh mengambil masa bertahun-tahun dan berjuta-juta dolar. Kajian ini, bagaimanapun, memanfaatkan model AI yang dibangunkan oleh MIT untuk meramalkan MOA enterololin dalam masa 100 saat sahaja.
Pengesahan seterusnya dengan eksperimen makmal hanya mengambil masa enam bulan dan $60,000, berbanding anggaran dua tahun dan $2 juta yang diperlukan oleh kaedah konvensional.
"AI telah mempercepatkan kadar di mana kita boleh meneroka ruang kimia untuk calon dadah baharu, tetapi, sehingga kini, ia telah melakukan sedikit untuk mengurangkan kesesakan utama dalam pembangunan dadah, iaitu memahami perkara yang sebenarnya dilakukan oleh calon dadah baharu ini," tambah Stokes.
"Apa yang kami tunjukkan di sini ialah AI juga boleh memberikan penjelasan mekanistik, yang penting untuk menggerakkan molekul melalui saluran pembangunan," tambah Regina Barzilay, seorang profesor di Sekolah Kejuruteraan MIT yang membangunkan model AI DiffDock, yang membuat ramalan itu.
Prospek Masa Depan
Langkah seterusnya pasukan termasuk mengoptimumkan enterololin untuk kegunaan manusia melalui syarikat spin-out Stokes, Stoked Bio.
Percubaan awal menunjukkan janji terhadap bakteria tahan dadah lain, seperti Klebsiella, dengan ujian manusia dijangka bermula dalam tempoh tiga tahun.
sumber: Universiti McMaster