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Novos antibióticos eficazes descobertos contra bactérias resistentes

Novos antibióticos eficazes descobertos contra bactérias resistentes


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Avanço no desenvolvimento de antibióticos

Usando um algoritmo de aprendizado de máquina, foi identificado um novo e poderoso composto antibiótico que mata muitas das bactérias mais problemáticas do mundo, causadoras de doenças. Isso incluiu algumas cepas resistentes a todos os antibióticos conhecidos.

O mais recente estudo do renomado Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) descobriu que um composto antibiótico recentemente identificado também funciona em cepas que são normalmente resistentes a todos os antibióticos conhecidos. Os resultados do estudo foram publicados na revista de língua inglesa "Cell".

Qual foi o objetivo do estudo?

Um modelo de computador que possa analisar mais de cem milhões de compostos químicos em questão de dias deve tentar identificar antibióticos em potencial que matam bactérias com mecanismos diferentes dos atualmente disponíveis.

Uma nova era de antibióticos através da inteligência artificial?

"Queríamos desenvolver uma plataforma que nos permitisse usar o poder da inteligência artificial para inaugurar uma nova era na descoberta de antibióticos", disse o professor James Collins, do MIT, em um comunicado à imprensa. "Nossa abordagem revelou esta molécula incrível, que é sem dúvida um dos antibióticos mais eficazes que foram descobertos", acrescentou o especialista.

Outros candidatos promissores para antibióticos foram identificados

Em seu novo estudo, os pesquisadores também identificaram vários outros candidatos promissores a antibióticos que desejam testar ainda mais. O grupo de pesquisa acredita que o modelo também pode ser usado para desenvolver novos medicamentos com base no conhecimento de estruturas químicas que permitem que os medicamentos matem bactérias.

Dificuldade em desenvolver antibióticos

Muito poucos novos antibióticos foram desenvolvidos nas últimas décadas e a maioria desses antibióticos recém-aprovados são variantes ligeiramente diferentes dos medicamentos existentes. Os métodos atuais para a triagem de novos antibióticos geralmente são proibitivos, exigem uma quantidade significativa de tempo e geralmente são limitados a uma gama estreita de diversidade química.

Como o modelo foi treinado?

Os pesquisadores treinaram seu modelo em cerca de 2.500 moléculas, incluindo cerca de 1.700 drogas aprovadas pelo FDA e uma gama de 800 produtos naturais com diferentes estruturas e uma ampla gama de bioatividades.

Modelo escolheu uma molécula com forte atividade antibacteriana

Depois que o modelo foi treinado, os pesquisadores o testaram no Centro de Reaproveitamento de Drogas do Broad Institute, uma coleção de cerca de 6.000 compostos. O modelo selecionou uma molécula (halicina) que se previa ter forte atividade antibacteriana e que tinha uma estrutura química que era diferente de todos os antibióticos existentes.

A molécula parece ter baixa toxicidade para as células humanas

Usando outro modelo de aprendizado de máquina, os pesquisadores também mostraram que essa molécula provavelmente teria uma baixa toxicidade para as células humanas. A molécula foi previamente estudada como um possível medicamento para diabetes. Os pesquisadores testaram em dezenas de cepas bacterianas isoladas de pacientes e cultivadas em pratos de laboratório.

A molécula foi capaz de matar muitas cepas resistentes

Eles descobriram que esta molécula foi capaz de matar muitas cepas resistentes, incluindo Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii e Mycobacterium tuberculosis. O medicamento foi eficaz contra todas as espécies testadas, com exceção de Pseudomonas aeruginosa, um patógeno pulmonar difícil de tratar.

Pomada elimina infecção dentro de 24 horas

Para testar a eficácia da halicina em animais vivos, os pesquisadores a usaram para tratar ratos infectados com A. baumannii, uma bactéria que infectou muitos soldados americanos estacionados no Iraque e no Afeganistão. A cepa de A. baumannii que eles usam é resistente a todos os antibióticos conhecidos, mas, usando uma pomada contendo halicina, as infecções foram completamente eliminadas em 24 horas.

E. coli não desenvolveu resistência à halicina

Verificou-se também que E. coli não desenvolveu resistência à halicina durante um período de tratamento de 30 dias. Por outro lado, as bactérias começaram a desenvolver resistência ao antibiótico ciprofloxacina dentro de um a três dias e após 30 dias as bactérias estavam cerca de 200 vezes mais resistentes à ciprofloxacina do que no início do experimento.

Outras pesquisas estão planejadas

No futuro, os pesquisadores estão planejando novos estudos sobre a halicina, que desejam realizar em colaboração com uma empresa farmacêutica ou uma organização sem fins lucrativos, na esperança de torná-la utilizável para uso humano.

23 candidatos a novos antibióticos?

Depois de identificar a halicina, os pesquisadores também usaram seu modelo para rastrear mais de 100 milhões de moléculas selecionadas no banco de dados ZINC15, uma coleção on-line de aproximadamente 1,5 bilhão de compostos químicos. Essa triagem durou apenas três dias; identificou 23 candidatos que diferiam estruturalmente dos antibióticos existentes e previa-se que não fossem tóxicos para as células humanas.

Oito moléculas mostraram atividade antibacteriana

Em testes de laboratório em cinco tipos de bactérias, verificou-se que oito das moléculas apresentaram atividade antibacteriana e duas eram particularmente fortes. Os pesquisadores agora estão planejando continuar testando essas moléculas e continuar pesquisando no banco de dados ZINC15.

A segunda inovação em pouco tempo

Pesquisadores da Universidade McMaster, no Canadá, descobriram recentemente um novo grupo de antibióticos capazes de matar bactérias resistentes usando um mecanismo nunca antes visto. A descoberta tem o potencial de virar a batalha contra a resistência antimicrobiana. O grupo de pesquisa já está testando com sucesso os antibióticos em cepas bacterianas resistentes que podem causar envenenamento do sangue (sepse). Para mais informações, consulte o artigo: Novo antibiótico funciona contra bactérias resistentes à sepse. (Como)

Informações do autor e da fonte

Este texto corresponde aos requisitos da literatura médica, diretrizes médicas e estudos atuais e foi verificado por médicos.

Inchar:

  • Jonathan M. Stokes, Kevin Yang, Kyle Swanson, Tommi S. Jaakkola, Regina Barzilay et al.: Uma Abordagem de Aprendizagem Profunda à Descoberta Antibiótica, em Cell (Volume 180, Edição 4, 13 de fevereiro de 2020), Cell
  • Inteligência artificial gera novo antibiótico, Massachusetts Institute of Technology (Publicado em 20 de fevereiro de 2020), MIT


Vídeo: How can we solve the antibiotic resistance crisis? - Gerry Wright (Pode 2022).