IA é usada para combater bactérias adormecidas
Pesquisa do MIT aponta que uso de inteligência artificial ajudou na identificação de antibióticos letais para reinfecções
Por MIT Technology Review Brasil
Sempre que uma infecção é tratada repetidamente, corre-se o risco de as bactérias se tornarem resistentes aos antibióticos. Por que isso ocorre? Uma possibilidade bem documentada é que as bactérias se tornam metabolicamente inertes, quer dizer, cessam temporariamente a atividade, escapando à detecção dos antibióticos tradicionais, que apenas respondem à atividade metabólica. Quando o perigo passa, as bactérias voltam à vida e a infecção reaparece.
“A resistência ocorre com mais frequência depois de um tempo, e infecções recorrentes se dão por causa dessa dormência”, diz Jackie Valeri, ex-bolsista do MIT, que recentemente obteve seu doutorado em engenharia-biológica. Ela é a principal autora de um novo artigo publicado na Cell Chemical Biology que demonstra como o aprendizado de máquina pode ajudar a rastrear compostos que são letais para bactérias adormecidas.
Histórias de resiliência bacteriana não são novidade para a comunidade científica – antigas estirpes bacterianas que datam de 100 milhões de anos foram descobertas vivas, num estado de poupança de energia no fundo do mar do oceano Pacífico. Querendo se aprofundar nessa temática, o corpo docente de Ciências da Vida da MIT Jameel Clinic recentemente tornou público que o uso de Inteligência Artificial (IA) foi determinante para descobrir uma nova classe de antibióticos, já que um dos desafios atuais da medicina é justamente encontrar antibióticos que sejam capazes de atingir bactérias metabolicamente adormecidas. Um estudo publicado em 2019 no Reino Unido dá conta de uma média de 1,27 milhões de mortes evitáveis caso as infecções tivessem sido suscetíveis a medicamentos.
No caso do uso de IA, o que os cientistas fizeram foi utilizar a ferramenta para acelerar o processo de descoberta de propriedades antibióticas em compostos medicamentosos conhecidos, já que com milhões de moléculas o processo pode levar anos. O grupo conseguiu identificar um composto chamado semapimod em poucos dias, graças à capacidade da IA de realizar rastreios de alto rendimento. Semapimod é um medicamento experimental que possui propriedades anti-inflamatórias, normalmente utilizado no manejo da doença de Crohn (condição inflamatória do trato gastrointestinal). Com a ajuda da tecnologia, foi possível descobrir que essa substância também é eficaz em outras duas situações. Uma delas é a Escherichia coli (E. Coli) em fase estacionária. E. coli é uma bactéria bacilar que habita naturalmente o intestino de humanos e alguns animais, a maioria é inofensiva, mas alguns tipos de E. coli – que geralmente entram no organismo pelo consumo de alimentos contaminados – podem causar graves intoxicações.
O outro caso é das bactérias Acinetobacter baumannii, organismos que podem causar infecções supurativas em qualquer sistema de órgãos e que são frequentemente oportunistas em pacientes hospitalizados.
Há ainda uma terceira descoberta na atuação do semapimod: a capacidade de romper as membranas das chamadas bactérias Gram-negativas – conhecidas pela sua elevada resistência intrínseca aos antibióticos – devido a essa membrana externa mais espessa e menos penetrável. Ao romper um componente da membrana externa, o semapimod sensibiliza as bactérias Gram-negativas a medicamentos que normalmente só são ativos contra bactérias Gram-positivas.
Em entrevista sobre a importância dessas descobertas, Jackie Valeri relembrou uma citação de um artigo de 2013 publicado na Trends Biotechnology: “Para infecções por Gram-positivos, precisamos de medicamentos melhores, mas para infecções por Gram-negativos precisamos de quaisquer medicamentos”.
De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), a crise da resistência antimicrobiana é uma das dez principais ameaças globais à saúde pública do mundo moderno.
Este texto é um conteúdo adaptado, publicado originalmente pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos Estados Unidos. Disponível em
https://news.mit.edu/2024/mit-scientists-are-using-artificial-intelligence-target-sleeper-bacteria-0408
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