Mesterséges intelligenciával segítik új antibiotikumok keresését

Az Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) evolúcióbiológusai legújabb kutatásukban olyan mesterséges intelligencián alapuló algoritmusok működését tesztelték, amelyek feladata az új, potenciálisan antibiotikumként alkalmazható molekulák keresése.

A kutatók megfigyelése szerint ezek az algoritmusok nem minden esetben működnek egyforma hatékonysággal, ezért nagy jelentősége van annak, hogy milyen szoftvert alkalmaznak az egyes új antimikrobiális molekulák azonosítására. A mesterséges intelligencián alapuló algoritmusok segítségével automatizálni lehet az új gyógyszerek kutatását, a meglévő antibiotikumok kémiai szerkezete ugyanis rávezetheti a kutatókat arra, hogy milyen molekuláris jellegzetességeket kell keresniük a lehetséges új gyógyszermolekulákban. Ezek az algoritmusok azonban nem tévedhetetlenek, ezért kiemelt fontosságú a működésük tesztelése. „Ezek az algoritmusok a fehérjék aminosavsorrendje alapján megjósolják, hogy a fehérjének lehet-e antimikrobiális hatása” – magyarázza a közleményben Rádai Zoltán, az ÖK Ökológiai és Botanikai Intézetének munkatársa, a tanulmány vezető szerzője.

Az algoritmusok nélkülözhetetlen szerepet töltenek be a modern antibiotikum-kutatásban, hiszen a segítségükkel már a drága és körülményes laboratóriumi fázis előtt kiszűrhetők az esélyes jelöltek, ezzel a folyamat jelentősen felgyorsítható. A programok tesztelésére azért van nagy szükség, hogy meghatározható legyen, hogy azok a különféle forrásból származó, akár antibiotikumként is használható molekulákat milyen eredményesen tudják azonosítani. A kutatás során több mint 1500 ismerten antimikrobiális hatású peptid (a fehérjéknél rövidebb aminosavlánc), illetve háromezer nem (vagy nem ismert) antimikrobiális hatású peptid felhasználásával húsz különböző algoritmus működését tesztelték. Ezzel a szakemberek célja annak a meghatározása volt, hogy e szoftverek képesek-e elkülöníteni az antimikrobiális peptideket a többitől. Emellett azt is vizsgálták, hogy a különböző algoritmusok ugyanolyan jól működnek-e, ha különböző forrásból származó molekulákat alkalmaznak.