Das System der künstlichen Intelligenz und der damit verbundene Roboter machten die erste große wissenschaftliche Entdeckung - laut einem in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlichten Artikel gelang es ihnen, ein neues Medikament gegen Malaria in gewöhnlicher Zahnpasta zu finden.
„Unsere 'Kollegin'-Roboterin Eva hat das Geheimnis gelüftet, wie Triclosan die Entwicklung von Plasmodium-Malaria unterdrückt. Dies gibt uns Hoffnung, dass wir in naher Zukunft neue Medikamente zur Bekämpfung von Malaria entwickeln können, die gegen die Wirkung bestehender Medikamente resistent sind. Wir wissen, dass Triclosan für den Menschen sicher ist und auf zwei verschiedene Arten auf den Parasiten einwirkt, wodurch verhindert wird, dass das Plasmodium schnell für seine Wirkung unverwundbar wird “, sagt Elizabeth Bilsland von der Universität von Campinas, Brasilien.
In den letzten Jahren haben Physiker und Mathematiker begonnen, sich aktiv mit der Entwicklung von Arzneimitteln und verschiedenen biologischen Molekülen zu verbinden. Dabei haben sie die neuesten Entwicklungen in ihren Wissenschaften genutzt, um Computersysteme zu schaffen, die Tausende von Experimenten gleichzeitig durchführen und automatisch die Kombinationen von Arzneimitteln und anderen Substanzen auswählen können, die auf Mikroben oder Zellen wirken. Körper auf die "richtige" Weise.
Jetzt denken Wissenschaftler aktiv darüber nach, verschiedene Arten von Systemen der künstlichen Intelligenz und Methoden des maschinellen Lernens in die Arbeit solcher Programme aufzunehmen, die es Robotern ermöglichen, Methoden zur Bekämpfung von Mikroben, Krebs oder Viren unabhängig zu suchen und zu verbessern. Beispielsweise haben Wissenschaftler des Moskauer Instituts für Physik und Technologie und des russisch-amerikanischen medizinischen Startups Insilico Medicine vor zwei Jahren ein KI-System entwickelt, mit dem Krebsmedikamente entwickelt werden können.
Billsland und ihre Kollegen haben einen ähnlichen Ansatz verwendet, um ein neues Heilmittel gegen Malaria zu finden. Sie haben versucht zu verstehen, warum sein Erreger Plasmodium malaria mit Triclosan interagiert, einem Antibiotikum, das in der üblichen "medizinischen" Zahnpasta enthalten ist.
Dieses Antibiotikum hemmt, wie Biologen erklären, das Wachstum von Bakterien, indem es die Arbeit eines ihrer Schlüsselenzyme stört, das für den Aufbau von Fettmolekülen verantwortlich ist, die für die normale Funktion der Zellwände von Mikroben erforderlich sind.
Vor etwas mehr als 10 Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass Triclosan in einigen Fällen auch Malaria-Krankheitserreger abtöten kann, aber der Mechanismus seiner Wirkung auf sie blieb ein Rätsel - die Entfernung des Gens, auf das dieses Antibiotikum wirkt, hatte keinen Einfluss auf das Leben von Plasmodien und verhinderte nicht deren Ausbreitung im Körper. Tiere. Darüber hinaus sind alle Versuche, die Struktur von Triclosan zu verändern und seine Aktivität zu steigern, gescheitert - neue Versionen dieser Substanz bekämpften Malaria nicht besser als das Original oder noch schlimmer, was Biologen dazu zwang, diese Idee aufzugeben.
Das Rätsel des ungewöhnlichen Verhaltens des Antibiotikums wurde von "Eva" gelöst - einem automatisierten System zur Durchführung von Experimenten, dessen Arbeit durch künstliche Intelligenz gesteuert wurde. Sie half Wissenschaftlern, mehrere tausend neue Hefestämme herzustellen, in die DNA eines der lebenswichtigen Gene von Plasmodium transplantiert wurde, und zu testen, wie sich ein solches Verfahren auf die Überlebenswahrscheinlichkeit von Pilzen bei Kontakt mit Triclosan auswirkt.
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Wie sich herausstellte, unterdrückte Triclosan die Entwicklung von Malaria, indem es die Arbeit eines völlig anderen Enzyms, DHFR, störte, das für den Aufbau von Molekülen einiger Aminosäuren und Teilen zukünftiger DNA- "Bausteine" verantwortlich ist. Einige andere bereits bekannte Malariamedikamente wirken auf dasselbe Enzym, aber Triclosan interagiert im Gegensatz dazu fast nicht mit der menschlichen Version von DHFR und verursacht keine schwerwiegenden Nebenwirkungen.
Wissenschaftler hoffen, dass ihre Entdeckung die Entwicklung neuer Medikamente zur Bekämpfung der Malaria in Afrika und Asien ermöglichen wird, wo sich in den letzten Jahren neue Plasmodium-Stämme ausbreiten, die für die klassischen Medikamente gegen diese Krankheit, die Anfang und Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelt wurden, fast völlig unverwundbar sind.
