ИИ против супербактерий: за 48 часов раскрыт механизм устойчивости — прорыв в медицине

Алгоритм на базе ИИ поразил ученых.

За двое суток алгоритм на базе ИИ от Google справился с задачей, над которой команда микробиологов из Имперского колледжа Лондона работала более 10 лет. Речь идет о разгадке механизма, помогающего супербактериям (микроорганизмам с устойчивостью к антибиотикам) инфицировать различные виды бактерий. Результаты, опубликованные на платформе bioRxiv, открывают новые горизонты в борьбе с одной из главных угроз медицины.

Ученые десятилетиями изучали хромосомные острова. Это мобильные генетические элементы, отвечающие за горизонтальный перенос генов между бактериями. Эти структуры играют видную роль в распространении устойчивости к антибиотикам, так как переносят гены, защищающие микроорганизмы от лекарств. Отдельный интерес представляли бактериофаги – вирусы, атакующие бактерии. Их капсиды (белковые оболочки) способны «перехватывать» фрагменты ДНК, усиливая патогенность супербактерий.

Гипотеза исследователей заключалась в том, что фаги используют «хвосты» других вирусов для внедрения своего генетического материала в клетки. Однако подтверждение этой теории требовало анализа гигантских массивов данных, включая расшифровку эволюционных связей между тысячами вирусных штаммов.

Когда работа команды приближалась к завершению, ученые решили провести эксперимент: узнать, справится ли ИИ с аналогичной задачей. Алгоритму предоставили доступ к открытым базам геномной информации и научным публикациям, не включая материалы самого исследования. Через 48 часов система не только подтвердила гипотезу о заимствовании «хвостов», но и детализировала механизм интеграции.

Первой реакцией экспертов стало недоверие. Авторы исследования предположили, что произошла утечка данных. Но проверка показала, что ИИ сам нашел закономерности, на анализ которых у ученых ушли годы. Алгоритм идентифицировал эволюционные паттерны, указав на мутации, помогающие фагам адаптировать чужеродные структуры.

Полезно знать: устойчивость к антибиотикам ежегодно уносит около 1,3 млн жизней. Понимание механизмов передачи генов поможет разработать методы блокировки их распространения. Например, создание ингибиторов, препятствующих захвату «хвостов», сделает супербактерии уязвимыми к уже созданным препаратам.