Os modelos generativos de inteligência artificial (IA) muitas vezes criam alucinações ou fabricam informações que não são factuais ou que não podem ser citadas no material de origem. Este comportamento é geralmente um ponto fraco, especialmente devido ao aumento da desinformação gerada pela IA. Mas no mundo das bactérias, as alucinações estão a ajudar os investigadores a descobrir novos medicamentos que salvam vidas.
Pesquisadores da Stanford Medicine e da McMaster University desenvolveram um modelo de IA que revela possíveis soluções para bactérias mortais resistentes a antibióticos.
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O modelo, chamado SyntheMol (abreviação de molécula sintética), é baseado em “seis novos medicamentos destinados a matar cepas resistentes de Acinetobacter baumannii, um dos principais patógenos responsáveis por mortes relacionadas à resistência antimicrobiana”. “a estrutura e a receita química para isso.”
Estudos estimam que aproximadamente 5 milhões de mortes em todo o mundo ocorrem a cada ano relacionadas à resistência antimicrobiana (RAM). “Há uma enorme necessidade de saúde pública para desenvolver rapidamente novos antibióticos”, disse James Zou, professor associado de ciência de dados biomédicos e coautor do estudo.
“Nossa hipótese era que existem muitas moléculas com potencial para serem medicamentos eficazes, mas nenhuma foi fabricada ou testada ainda. “Queríamos projetar uma molécula completamente nova que nunca tivesse sido vista na natureza”. ”
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O número de compostos possíveis é exponencial. Antes de modelos como o SyntheMol, os pesquisadores ainda usavam algoritmos para classificar bibliotecas de medicamentos para encontrar soluções potenciais, mas só podiam fazer isso em uma fração da velocidade e da escala necessárias. O poder computacional do SyntheMol e o fato de ele induzir alucinações permitem que os pesquisadores explorem soluções para a RAM com nova eficiência.
“Esta IA está na verdade projetando e nos ensinando uma parte totalmente nova do espaço químico que os humanos nunca exploraram antes”, disse Zou.
Os pesquisadores treinaram o SyntheMol em uma biblioteca de “blocos de construção moleculares” e reações químicas. Incluía orientações sobre quais produtos químicos são atualmente eficazes contra Acinetobacter baumannii. De acordo com a Universidade de Stanford, o modelo “gerou aproximadamente 25 mil antibióticos potenciais e receitas para criá-los em nove horas”.
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Inicialmente, o SyntheMol era tão imaginativo que criou compostos que não poderiam existir de forma realista, então os pesquisadores adicionaram grades de proteção. Os resultados são mais realistas. Para garantir que as bactérias não se tornassem resistentes a estas novas receitas, os investigadores filtraram compostos semelhantes aos antibióticos actualmente eficazes.
“Agora temos não apenas moléculas completamente novas, mas também instruções claras sobre como fabricá-las”, disse Zou.
Os pesquisadores restringiram os compostos propostos pela SyntheMol com base na viabilidade. A empresa química Enamine conseguiu criar 58 compostos diferentes em seu laboratório. Seis foram capazes de matar bactérias resistentes no teste e dois progrediram para a fase de testes em ratos.
O novo composto também se mostrou promissor na luta contra outras bactérias infecciosas que podem apresentar resistência a antibióticos, como E. coli, MRSA e bactérias que podem causar meningite e pneumonia. Os pesquisadores estão agora ajustando o SyntheMol e colaborando com outras equipes para ver se o modelo também pode ser usado para descobrir potenciais medicamentos para doenças cardíacas.
