Honderden potentiële antibiotica in spinnen- en slangengif

Ze scheiden gif af dat potentieel extreem gevaarlijk is voor mensen, maar dat is niet alles. Gelukkig is er een keerzijde: de gifstoffen van spinnen, schorpioenen, slangen en dergelijke bevatten ook stoffen die gebruikt kunnen worden om nieuwe medicijnen te synthetiseren. In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications meldt een groep wetenschappers van de Universiteit van Pennsylvania dat ze met succes 386 moleculen hebben geïsoleerd uit de gifstoffen van spinnen en slangen die mogelijk de volgende generatie antibiotica kunnen worden – en dus waardevolle bondgenoten in de strijd tegen antibioticaresistentie. Voor hun werk gebruikten de wetenschappers Apex, een deep learning -algoritme dat meer dan 40 miljoen moleculen in het gif analyseerde en de meest veelbelovende identificeerde.

Een ‘meesterwerk van evolutie’

"Gif is een meesterwerk van evolutie", legde César de la Fuente uit, een van de auteurs van de studie en universitair hoofddocent psychiatrie, microbiologie, bio-engineering en chemische en biomoleculaire engineering. "Apex stelt ons in staat om in een paar uur een immense chemische ruimte te scannen en peptiden (kleine ketens van aminozuren, red.) te identificeren met een uitzonderlijk potentieel om 's werelds meest verraderlijke ziekteverwekkers te bestrijden." Van de 386 moleculen die door de kunstmatige intelligentie werden geïdentificeerd, selecteerden en synthetiseerden de wetenschappers er 58 in het laboratorium: 53 daarvan bleken effectief in het neutraliseren van bacteriën die resistent zijn tegen huidige antibiotica (waaronder Escherichia coli en Staphylococcus aureus ), zelfs wanneer ze werden toegediend in doses die geen schade toebrachten aan menselijke rode bloedcellen.

Kunstmatige intelligentie en traditionele technieken

"Door de rekenkracht van kunstmatige intelligentie te combineren met 'traditionele' experimenten", aldus Marcelo Torres , een van de auteurs van de studie, "waren we in staat een van de meest uitgebreide analyses van antibiotica op basis van gif uit te voeren." In totaal werden tweeduizend potentiële nieuwe antibiotica in kaart gebracht die de groei van bacteriën kunnen neutraliseren of remmen. Het team werkt nu aan het identificeren van de kandidaten met het grootste potentieel.