ИИ достал из генома древних людей то, что может нас вылечить
Большинство антибиотиков, которые назначают сегодня врачи, существуют на рынке уже более 30 лет, и новые не появляются. Это приводит к росту числа бактерий, устойчивых к таким препаратам. Решить эту проблему поможет изучение предков Homo sapiens — неандертальцев и денисовцев.
Новым источником для будущих антибиотиков могут стать белки вымерших видов. К такому выводу пришла группа американских ученых, вдохновившись голливудским блокбастером 1993 года «Парк Юрского периода». Однако вместо того, чтобы оживлять динозавров, исследователи решили проделать это с молекулами.
В этом им помог искусственный интеллект. Алгоритм обучили находить новые пептиды в белках Homo sapiens, Homo neanderthalensis и Denisovans. Из того, что он обнаружил, ученые выбрали те, что могут убивать бактерии. В качестве примеров у них были ранее описанные антимикробные пептиды.
В 2008 году российские ученые нашли в Денисовой пещере на Алтае останки нового вида или подвида древнего человека. Позже шведский биолог Сванте Пэабо расшифровал его геном и выяснил, что ДНК денисовца уникальна по сравнению с уже известными геномами древних и современных людей и влияет на нашу иммунную систему.
Вход в Денисову пещеру в Алтайском крае, где впервые были найдены ископаемые останки вымершего подвида людей, которых назвали денисовцами Фото: © Igor Boshin/ Shutterstock / FOTODOM
Такой подход позволил сократить поиск нового антибиотика с трех-шести лет до нескольких недель. Изучение молекул далеких предков современного человека дало возможность найти «вымершие» антибиотики.
Исследователи в лабораторных условиях протестировали десятки пептидов на предмет их способности уничтожать бактерии и отобрали шесть штук — четыре от Homo sapiens и по одному от неандертальца и денисовца. Их проверили на мышах, зараженных бактерией Acinetobacter baumannii — она часто становится причиной возникновения внутрибольничных инфекций.
Все шесть пептидов приостанавливали рост этой бактерии, но ни один ее не убил. Однако для ученых это хороший результат, который наглядно демонстрирует то, что их метод работает. По словам одного из авторов исследования, биоинженера из University of Pennsylvania in Philadelphia Сезара де ла Фуэнте, алгоритм можно усовершенствовать, чтобы он мог точнее идентифицировать антимикробные пептиды. Главное, что найден совершенно новый подход к открытию лекарств.
Ученые «Сириуса» подозревают, почему неандертальцы стали глохнуть
ЧитатьСозданный американскими коллегами новый подход безусловно интересен, рассказал «Сириус(Журналу» ведущий научный сотрудник Научного центра трансляционной медицины Направления «Биотехнология» Университета «Сириус» Илья Остерман. Однако к самому исследованию есть вопросы.
«Почему эти пептиды надо искать у неандертальца или денисовца, не очень ясно. Вроде бы каких-то данных о том, что они обладали особой устойчивостью к бактериям, нет. Так что это скорее сделано для красоты. Может быть в геноме растений или каких-нибудь еще организмов можно найти более эффективные варианты. Опять же неочевидно, почему эти пептиды должны быть антибактериальными — может пептид и образуется, но у него какая-то другая функция», — пояснил ученый.
