ИИ ускорил раскрытие механизма работы нового антибиотика для лечения воспалительных заболеваний кишечника

Специалисты из Университета Макмастера и Массачусетского технологического института (MIT) совместно открыли антибиотик enterololin, направленный на узкую группу бактерий Enterobacteriaceae, включая патогенный штамм E. coli. Этот узкоспектровый антибиотик отличается от привычных «широкого спектра», которые уничтожают всю бактериальную флору и вызывают дисбаланс, усугубляющий симптомы у больных ВЗК, таких как болезнь Крона.

Главной инновацией стало применение нового ИИ-алгоритма DiffDock, способного в рекордные сроки — всего за 100 секунд — предсказать, что enterololin взаимодействует с белковым комплексом LolCDE. Этот комплекс необходим бактериям для доставки липопротеинов и стабилизации клеточной мембраны. Блокировка LolCDE приводит к нарушению мембранной целостности и гибели патогена.

Экспериментальные подтверждения, включая тесты на резистентность мутантов E. coli, РНК-секвенирование и генную селекцию с использованием CRISPR, полностью подтвердили предсказания. Такой подход позволил сократить время изучения механизма действия с типичных 18–24 месяцев до 6 месяцев и уменьшить затраты с примерно 2 млн. долларов до 60 тыс. долларов.

Как отмечают учёные, понимание механизма действия необходимо для оценки безопасности препарата, оптимизации дозировки и подготовки его к клиническим испытаниям. В настоящий момент компания Stoked Bio уже лицензировала enterololin и занимается его доработкой для применения у людей, а также тестирует модификации антибиотика против других резистентных бактерий.

Это исследование позволило сделать большой шаг для разработки эффективных, узкоспектровых и более безопасных препаратов против хронических и устойчивых к лечению заболеваний.

 Источник: Nature, McMaster University, technologynetworks