Группа микробиологов и биоинженеров из Пенсильванского университета проверила возможность возрождения исчезнувших молекул для борьбы с современными бактериями. В своем исследовании, опубликованном в журнале Cell Host & Microbe, Жаклин Мааш, Марсело Торрес, Марсело Мело и Сезар де ла Фуэнте-Нуньес с помощью искусственного интеллекта возродили исчезнувшие молекулы, чтобы испытать их против современных бактерий.
Ученые-медики идут в ногу со временем — бактерии все чаще вырабатывают устойчивость к современным методам лечения, в результате чего у врачей остается все меньше возможностей для лечения пациентов с инфекциями. В новой работе группа исследователей сосредоточилась на возможности обнаружения исчезнувших молекул, способных убивать живущие сегодня бактерии.
Идея нового исследования заключается в том, что многие организмы, включая человека, вырабатывают пептиды, обладающие антимикробными свойствами. Те из них, которые были созданы человеком, уже используются организмом естественным образом. Но как быть с вымершими родственниками человека, такими как неандертальцы и денисовцы? Возможно, они тоже вырабатывали пептиды, которые могут быть полезны для борьбы с современными бактериями.
Ученые не располагают образцами тканей вымерших родственников человека, но у них есть их карты в ДНК. Чтобы найти молекулы, из которых состоят пептиды, производимые древними родственниками человека, команда обратилась к искусственному интеллекту.
Специалисты обучили приложение искусственного интеллекта определять области в белках человека, в которых, как известно, образуются пептиды. Применив это приложение к данным современных людей, неандертальцев и денисовцев, они нашли пептиды из двух последних источников. Затем сравнили свойства найденных пептидов с новыми пептидами, чтобы предсказать, какие пептиды из H. neanderthalensis и Denisovans могут убивать бактерии.
Команда синтезировала выявленные молекулы и протестировала их против бактерий в чашке Петри. Шесть из них, показавших хорошие результаты, были использованы для лечения мышей, зараженных Acinetobacter baumannii — бактерией, часто встречающейся в больницах.
Специалисты обнаружили, что все шесть пептидов замедляют или останавливают рост инфекции, но ни один из них не убивает бактерии. Также было обнаружено, что пять из шести пептидов убивают бактерии, растущие в кожных абсцессах, но только в очень высоких дозах.
Ученые считают свой подход перспективным. Они предполагают, что дальнейшие исследования с использованием этого подхода могут привести к созданию более эффективных антибиотиков.
Эксклюзивный перевод
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.