МОСКВА, 29 марта. /ТАСС/. Российские ученые с помощью методов искусственного интеллекта разработали ряд пептидных соединений с выраженной антибактериальной активностью. Полученные данные позволят создавать лекарственные препараты для лечения тяжелых заболеваний, вызванных устойчивыми к антибиотикам инфекциями, сообщила во вторник пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
На протяжении миллионов лет живые организмы контактировали с патогенами и научились им противостоять. Один из древнейших механизмов врожденного иммунитета основан на антимикробных пептидах, которых сейчас известно более трех тысяч. Эти молекулы способны бороться с патогенами разных классов и даже опухолями. Такие системы можно сочетать с антибиотиками и повышать действенность терапии за счет синергического эффекта.
"Против антимикробных пептидов у микроорганизмов нет защиты, а значит, они являются перспективной основой для препаратов нового поколения. Вместе с тем синтезировать их дорого, а еще они быстро разрушаются ферментами организма. Мы решили попробовать создать совершенно новые пептиды, подобные природным, но более устойчивые и, возможно, более эффективные", - рассказал один из авторов работы Альберт Болатчиев, слова которого приводятся в сообщении.
Сотрудники Ставропольского государственного медицинского университета в новом исследовании применили нейросети и искусственный интеллект, чтобы на основе природных антимикробных пептидов разработать синтетический. Эти молекулы представляют собой аминокислотную цепочку. Ученые "прочитали" более 3 тыс. таких цепочек, а затем выявили в них закономерности. На основе последних нейросеть сгенерировала 200 новых уникальных пептидов.
На следующем этапе ученые изучили найденные последовательности при помощи программ для биоинформатического скрининга. Эти системы предсказывают потенциальную активность пептидов в отношении различных микроорганизмов, анализируя физико-химические и прочие свойства молекул. Такой жесткий отбор прошли только пять антимикробных пептидов, и именно их проверили на культурах супер-бактерий.
Результаты исследований показали, что из пяти только два соединения вызывали полную гибель микроорганизмов. Однако и "нерабочие" пептиды проявили активность в экспериментах на мышах. Так, один из пептидов, показавших активность в культуре, сработал на мышах, повысив их выживаемость до 50%, а вот совершенно "нерабочий" - до 70%. Как считаю ученые, вероятно, в основе такого феномена лежат пока неизвестные взаимодействия с другими молекулами и путями в организме.