Vědci objevili nové antibiotikum s pomocí umělé inteligence. Takzvaný helicin se ukázal jako velmi slibný prostředek v boji proti choroboplodným zárodkům a bakteriím, jejichž rostoucí odolnost vůči antibiotikům vyvolává velké obavy. Nová studie vzbuzuje naděje, protože helicin objevený u tisíců látek má jiný účinek než dříve používaná antibiotika a mohl by být dlouhodobě účinný proti mnoha chorobám.

Nové antibiotikum v boji proti multirezistentním zárodkům

V dnešní době se antibiotika používají v masovém měřítku. Nápravu nedostávají preventivně pouze zvířata, ale předepisují ji i rodinní lékaři – i když antibiotika ve skutečnosti nejsou účinná proti nemoci (např. Proti virům nebo prostému nachlazení). Toto nadbytečné použití umožňuje bakteriím vyvinout odolnost mutací. Výsledkem je, že antibiotikum již nepůsobí proti příslušným zárodkům a je třeba najít nové antibiotikum.

A tady se to stává problematickým, protože navzdory neustálému výzkumu nedochází téměř k žádnému pokroku. WHO je také znepokojena nárůstem odporu. V roce 2019 proto vypracovala plán pomoci v boji proti multirezistentním patogenům. Nejen, že by těch léků mělo být méně "nehospodárné" využívají se, ale také se nalézají nové zdroje.

Halicin jako slibný agent

Studii provedl James Collins, vědec z Massachusettského technologického institutu, a jeho tým. Cílem bylo objevit mezi 6000 látkami látky s molekulami, jejichž atomové látky a struktury se co nejméně podobaly již známým antibiotikům. Za tímto účelem obdržel algoritmus potřebné informace o těchto vlastnostech, které porovnal s látkami z databáze. Algoritmus brzy objevil potenciálně nové antibiotikum, které by mělo být také dobře snášeno lidmi.

V testech na různých bakteriálních kmenech, které se nechaly růst v laboratoři, se halicin ukázal jako mimořádně účinný i proti těm, které již byly rezistentní. Patří sem bakterie, které jsou na seznamu WHO pro patogeny, pro které je naléhavě zapotřebí nové antibiotikum (Mycobacterium tuberculosis, Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii). Existovala však jedna výjimka: plicní zárodek zvaný Pseudomonas aeruginosa nelze léčit halicinem.

Slibný prostředek prokázal svou účinnost také v následných pokusech na zvířatech na myších.

Jak nové antibiotikum funguje

Halicin funguje odlišně od ostatních antibiotik. Útočí na buněčnou membránu a brání bakteriím a zárodkům produkovat energii, kterou potřebují (ATP – adenosintrifosfát). To zase vede ke smrti organismu. První autor Jonathan Stokes vysvětluje: "K ochraně před takovým útokem na buněčnou membránu nestačí, aby bakterie zmutovala na jednom nebo několika místech. To by vyžadovalo podstatně složitější mutace."

První mutace, díky nimž jsou patogeny odolné vůči antibiotikům, se často vyvinou již po jednom až třech dnech. Halicin naopak nevykazoval žádné známky počínajících mutací ani po celých 30 dnech. Aby bylo možné vyloučit vedlejší účinky, je nicméně zapotřebí dalšího výzkumu, než bude látka schválena k léčbě u lidí. Testy procházejí také dalšími látkami, které algoritmus identifikoval jako potenciální nová antibiotika.

Více o studiu se dozvíte v Článek z odborného časopisu "Buňka".

Vědci objevili nové antibiotikum s pomocí umělé inteligence. Takzvaný helicin se ukázal jako velmi slibný prostředek v boji proti choroboplodným zárodkům a bakteriím, jejichž rostoucí odolnost vůči antibiotikům vyvolává velké obavy. Nová studie vzbuzuje naděje, protože helicin objevený u tisíců látek má jiný účinek než dříve používaná antibiotika a mohl by být dlouhodobě účinný proti mnoha chorobám.

Nové antibiotikum v boji proti multirezistentním zárodkům

V dnešní době se antibiotika používají v masovém měřítku. Nápravu nedostávají preventivně pouze zvířata, ale předepisují ji i rodinní lékaři – i když antibiotika ve skutečnosti nejsou účinná proti nemoci (např. Proti virům nebo prostému nachlazení). Toto nadbytečné použití umožňuje bakteriím vyvinout odolnost mutací. Výsledkem je, že antibiotikum již nepůsobí proti příslušným zárodkům a je třeba najít nové antibiotikum.

A tady se to stává problematickým, protože navzdory neustálému výzkumu nedochází téměř k žádnému pokroku. WHO je také znepokojena nárůstem odporu. V roce 2019 proto vypracovala plán pomoci v boji proti multirezistentním patogenům. Nejen, že by těch léků mělo být méně "nehospodárné" využívají se, ale také se nalézají nové zdroje.

Halicin jako slibný agent

Studii provedl James Collins, vědec z Massachusettského technologického institutu, a jeho tým. Cílem bylo objevit mezi 6000 látkami látky s molekulami, jejichž atomové látky a struktury se co nejméně podobaly již známým antibiotikům. Za tímto účelem obdržel algoritmus potřebné informace o těchto vlastnostech, které porovnal s látkami z databáze. Algoritmus brzy objevil potenciálně nové antibiotikum, které by mělo být také dobře snášeno lidmi.

V testech na různých bakteriálních kmenech, které se nechaly růst v laboratoři, se halicin ukázal jako mimořádně účinný i proti těm, které již byly rezistentní. Patří sem bakterie, které jsou na seznamu WHO pro patogeny, pro které je naléhavě zapotřebí nové antibiotikum (Mycobacterium tuberculosis, Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii). Existovala však jedna výjimka: plicní zárodek zvaný Pseudomonas aeruginosa nelze léčit halicinem.

Slibný prostředek prokázal svou účinnost také v následných pokusech na zvířatech na myších.

Jak nové antibiotikum funguje

Halicin funguje odlišně od ostatních antibiotik. Útočí na buněčnou membránu a brání bakteriím a zárodkům produkovat energii, kterou potřebují (ATP – adenosintrifosfát). To zase vede ke smrti organismu. První autor Jonathan Stokes vysvětluje: "K ochraně před takovým útokem na buněčnou membránu nestačí, aby bakterie zmutovala na jednom nebo několika místech. To by vyžadovalo podstatně složitější mutace."

První mutace, díky nimž jsou patogeny odolné vůči antibiotikům, se často vyvinou již po jednom až třech dnech. Halicin naopak nevykazoval žádné známky počínajících mutací ani po celých 30 dnech. Aby bylo možné vyloučit vedlejší účinky, je nicméně zapotřebí dalšího výzkumu, než bude látka schválena k léčbě u lidí. Testy procházejí také dalšími látkami, které algoritmus identifikoval jako potenciální nová antibiotika.

Více o studiu se dozvíte v Článek z odborného časopisu "Buňka".