Het kunstmatige-intelligentiesysteem en de daarmee verbonden robot deden de eerste grote wetenschappelijke ontdekking: ze slaagden erin een nieuw medicijn tegen malaria te vinden in gewone tandpasta, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports.
“Onze 'collega' robot Eva heeft het geheim onthuld van hoe triclosan de ontwikkeling van Plasmodium malaria onderdrukt. Dit geeft ons hoop dat we in de nabije toekomst nieuwe medicijnen kunnen maken die malaria kunnen bestrijden en die resistent zijn tegen de werking van bestaande medicijnen. We weten dat triclosan veilig is voor mensen en dat het op twee verschillende manieren inwerkt op de parasiet, waardoor wordt voorkomen dat het Plasmodium snel onkwetsbaar wordt voor zijn werking”, zegt Elizabeth Bilsland van de Universiteit van Campinas (Brazilië).
In de afgelopen jaren zijn natuurkundigen en wiskundigen begonnen actief bezig te zijn met de ontwikkeling van medicijnen en verschillende biologische moleculen, waarbij ze de nieuwste ontwikkelingen in hun wetenschapsgebied hebben gebruikt om computersystemen te creëren die duizenden experimenten tegelijk kunnen uitvoeren en automatisch die combinaties van medicijnen en andere stoffen selecteren die inwerken op microben of cellen. lichaam op de "juiste" manier.
Nu denken wetenschappers actief na over het introduceren van verschillende soorten kunstmatige intelligentiesystemen en machine learning-methoden in het werk van dergelijke programma's, waardoor robots zelfstandig methoden kunnen zoeken en verbeteren om microben, kanker of virussen te bestrijden. Wetenschappers van het Moscow Institute of Physics and Technology en de Russisch-Amerikaanse medische startup Insilico Medicine creëerden bijvoorbeeld twee jaar geleden een AI-systeem dat kankermedicijnen zou kunnen ontwikkelen.
Billsland en haar collega's gebruikten een vergelijkbare benadering om een nieuwe remedie voor malaria te ontdekken, in een poging te begrijpen waarom de ziekteverwekker, Plasmodium malaria, interageert met triclosan, een antibioticum dat in gewone 'medicinale' tandpasta wordt aangetroffen.
Dit antibioticum, zoals biologen uitleggen, remt de groei van bacteriën door het werk van een van hun sleutelenzymen te verstoren, die verantwoordelijk is voor de aanmaak van vetmoleculen die nodig zijn voor de normale werking van de celwanden van microben.
Iets meer dan 10 jaar geleden ontdekten wetenschappers dat triclosan in sommige gevallen ook malaria-pathogenen kan doden, maar het mechanisme van zijn werking op hen bleef een mysterie - de verwijdering van het gen waarop dit antibioticum inwerkt, had geen invloed op het leven van plasmodia en belette niet dat ze zich door het lichaam verspreidden. dieren. Bovendien zijn alle pogingen om de structuur van triclosan te veranderen en de activiteit ervan te verhogen mislukt - nieuwe versies van deze stof bestreden malaria niet beter dan het origineel, of zelfs erger, dat biologen dwong dit idee op te geven.
Het raadsel van het ongewone gedrag van het antibioticum werd opgelost door "Eva" - een geautomatiseerd systeem voor het uitvoeren van experimenten, waarvan het werk werd gecontroleerd door kunstmatige intelligentie. Ze hielp wetenschappers bij het creëren van duizenden nieuwe giststammen, waarin DNA werd getransplanteerd naar een van de vitale genen van Plasmodium, en om te testen hoe een dergelijke procedure de overlevingskans van schimmels beïnvloedde bij blootstelling aan triclosan.
Promotie video:
Het bleek dat triclosan de ontwikkeling van malaria onderdrukte door te interfereren met het werk van een heel ander enzym, DHFR, dat verantwoordelijk is voor het samenstellen van moleculen van sommige aminozuren en delen van toekomstige DNA-"bouwstenen". Verschillende andere reeds bekende antimalariamedicijnen werken op hetzelfde enzym, maar triclosan daarentegen heeft bijna geen interactie met de menselijke versie van DHFR en veroorzaakt geen ernstige bijwerkingen.
Wetenschappers hopen dat hun ontdekking nieuwe medicijnen zal creëren om malaria te bestrijden in Afrika en Azië, waar de afgelopen jaren nieuwe stammen van Plasmodium zijn begonnen zich te verspreiden, bijna volledig onkwetsbaar voor de klassieke medicijnen voor deze ziekte, gecreëerd in het begin en midden van de 20e eeuw.
