Le allucinazioni dell'AI aiutano a trovare nuovi antibiotici

I modelli di intelligenza artificiale generativa sono famosi per le loro “allucinazioni“, ovvero la generazione di informazioni non reali o non verificabili dalle fonti. Questo comportamento è solitamente considerato un punto debole, specialmente in un’epoca in cui la disinformazione generata dall’AI è in aumento.

Tuttavia, nel campo della ricerca sui batteri, le allucinazioni dell’AI stanno dimostrando di essere un prezioso strumento per la scoperta di nuovi farmaci salvavita.

Un modello AI per combattere la resistenza agli antibiotici

Un team di ricercatori della Stanford Medicine e della McMaster University ha sviluppato un modello di intelligenza artificiale chiamato SyntheMol (abbreviazione di “synthesizing molecules”), che ha permesso di individuare possibili soluzioni per contrastare i batteri resistenti agli antibiotici. SyntheMol ha generato strutture e ricette chimiche per sei nuovi farmaci mirati a uccidere ceppi resistenti di Acinetobacter baumannii, uno dei principali agenti patogeni responsabili di decessi legati alla resistenza agli antibatterici.

Il fenomeno dell’antibiotico-resistenza è un problema di salute pubblica globale, con stime che indicano quasi cinque milioni di morti all’anno. James Zou, professore associato di scienza dei dati biomedici e coautore dello studio, sottolinea l’urgente necessità di sviluppare rapidamente nuovi antibiotici. L’ipotesi dei ricercatori era che esistessero molte molecole potenzialmente efficaci come farmaci, ma non ancora prodotte o testate. L’intelligenza artificiale è stata quindi utilizzata per progettare molecole completamente nuove, mai osservate in natura.

SyntheMol scopre 25.000 nuovi antibiotici in 9 ore

Prima dell’avvento di modelli come SyntheMol, i ricercatori utilizzavano algoritmi per selezionare le librerie di farmaci alla ricerca di potenziali soluzioni, ma con una velocità e una scala limitate. La potenza di calcolo di SyntheMol e la sua capacità di “allucinare” hanno permesso ai ricercatori di esplorare soluzioni alla resistenza antimicrobica con un’efficienza senza precedenti. In meno di nove ore, il modello ha generato circa 25.000 possibili antibiotici e le relative ricette per realizzarli.

Inizialmente, SyntheMol generava composti chimicamente impossibili, ma dopo l’aggiunta di alcune protezioni da parte dei ricercatori, i risultati sono diventati molto più realistici. Per evitare che i batteri sviluppassero resistenza a queste nuove ricette, i composti simili agli antibiotici attualmente efficaci sono stati filtrati.

Dalla teoria alla pratica: la creazione di nuovi antibiotici

I ricercatori hanno selezionato i composti suggeriti da SyntheMol in base alla loro fattibilità, e l’azienda chimica Enamine è riuscita a crearne 58 in laboratorio. Sei di questi composti sono stati in grado di uccidere un ceppo resistente del batterio, e due sono passati alla fase di sperimentazione sui topi.

I nuovi composti si sono dimostrati promettenti anche contro altri batteri infettivi che possono sviluppare resistenza agli antibiotici, come l’E. coli, l’MRSA e quelli responsabili di meningite e polmonite. I ricercatori stanno attualmente perfezionando SyntheMol e collaborando con altri team per verificare se il modello possa essere utilizzato anche per la scoperta di possibili farmaci per le malattie cardiache.