La medicina ha raggiunto un punto di svolta con la scoperta di una nuova classe di antibiotici per il batterio Staphylococcus aureus, la cui resistenza miete migliaia di vittime ogni anno. Il risultato è stato possibile grazie all'utilizzo di modelli di deep learning più trasparenti.
La ricerca, pubblicata su Nature e condotta da un team di 21 ricercatori, ha sfruttato un modello di deep learning per prevedere l'attività e la tossicità del nuovo composto antibiotico.
La scoperta di un composto in grado di eliminare un batterio resistente ai farmaci potrebbe segnare una svolta nella lotta contro la resistenza agli antibiotici. Il professor James Collins, dell'Istituto di Tecnologia del Massachusetts (MIT), sottolinea che l'approccio fornisce un quadro temporale ed efficiente dal punto di vista delle risorse, aprendo una finestra meccanicamente illuminante sulla struttura chimica.
La ricerca si è concentrata sul batterio MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus), responsabile di infezioni che vanno da lievi problemi cutanei a condizioni più gravi e potenzialmente letali come polmonite e infezioni del flusso sanguigno.
Il team di ricercatori ha addestrato un modello di deep learning con un ampio set di dati per valutare l'attività antibiotica di circa 39.000 composti contro il MRSA. Integrando informazioni sulle strutture chimiche, hanno "aperto il black box" delle reti neurali, raffinando la selezione di composti potenziali.
Utilizzando tre modelli aggiuntivi di deep learning per valutare la tossicità su diverse cellule umane, i ricercatori hanno esaminato circa 12 milioni di composti commercialmente disponibili. Il risultato ha identificato due promettenti candidati antibiotici nella lotta contro l’ MRSA.
In esperimenti su topi, questi composti hanno ridotto significativamente la popolazione di MRSA, segnalando una prospettiva positiva per il futuro della terapia antibiotica.
La resistenza agli antibiotici
La resistenza agli antibiotici è un problema grave e crescente in campo medico che si manifesta quando i batteri sviluppano la capacità di resistere agli effetti degli antibiotici, diventando quindi meno sensibili o addirittura immuni agli stessi. Questo fenomeno complica notevolmente il trattamento delle infezioni batteriche e può avere conseguenze gravi sulla salute pubblica.
Il problema riguarda la salute umana in modo diretto ma soprattutto indiretto, considerando l’ampio uso e abuso di antibiotici in campo agricolo e negli allevamenti intensivi.
Affrontare la resistenza agli antibiotici richiede sforzi concertati a livello globale, compresi il miglioramento delle pratiche di prescrizione e l'adozione di misure per ridurre l'uso improprio di antibiotici, nonché la promozione della ricerca e dello sviluppo di nuovi farmaci.
La creazione di un nuovo antibiotico è dunque una buona notizia nel breve termine, perché permette di dare una risposta immediata al problema. Tuttavia se non correggiamo il problema alla radice, limitando l’abuso di antibiotici, molto presto arriveranno batteri resistenti anche al nuovo farmaco, e assisteremo a un continuo e pericoloso rincorrersi di causa ed effetto.
Immagine di copertina: serezniy