С помощью искусственного интеллекта американские ученые проанализировали микробиом кишечника человека и выявили более 400 тысяч белков, которые могут обладать антибактериальными свойствами. Исследователи выбрали 78 пептидов — коротких белковых последовательностей — и протестировали их на «полезных» и патогенных бактериях. Оказалось, что более половины веществ подавляет рост микроорганизмов, а один белок, превотеллин-2, по эффективности сравним с антибиотиком полимиксином В. В будущем найденные пептиды могут стать основной для новых противомикробных препаратов. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Устойчивость к антибиотикам у бактерий считается одной из серьезнейших угроз мировому здравоохранению. Бактерии постоянно эволюционируют, адаптируются под лекарства и не реагируют на них так, как раньше. В последние годы ученые активно ищут новые способы воздействия на микроорганизмы, которые помогут лечить инфекции и сократить риск смерти пациентов.
Американские исследователи нашли антибактериальные соединения в кишечнике человека. В среднем в нем содержится около 100 триллионов микробов, многие из которых постоянно конкурируют за ограниченные ресурсы. Команда изучила микробиом кишечника почти 2 000 человек и сосредоточилась на пептидах — коротких цепочках аминокислот, которые ранее показали себя перспективными соединениями в качестве новых антибиотиков. Авторы использовали алгоритм искусственного интеллекта, прогнозирующий, какие белки из микробиома могут обладать антимикробными свойствами. С помощью ИИ ученые выявили более 400 000 таких соединений.
Затем ученые выбрали 78 пептидов, синтезировали их и протестировали на бактериальных культурах. Через 20 часов исследователи обнаружили, что более половины проверенных белков подавляет рост как полезных, так и патогенных бактерий. Наиболее эффективным оказался белок превотеллин-2: его антимикробные свойства стоят наравне с известным антибиотиком полимиксином B. По словам авторов, результаты показали потенциал микробиома кишечника в борьбе с устойчивостью бактерий к антибиотикам.
«Открытые нами соединения представляют собой новый класс, и их уникальные свойства помогут нам понять и расширить область применения противомикробных препаратов», — рассказывает Марсело Д.Т. Торрес, первый автор исследования из Пенсильванского университета, США.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
