A inteligência artificial pode ajudar a acelerar a identificação de medicamentos capazes de combater bactérias resistentes aos antibióticos, segundo um estudo internacional publicado na revista Advanced Science. Os investigadores utilizaram três modelos diferentes de IA para procurar medicamentos já aprovados que pudessem ser utilizados contra Streptococcus pneumoniae, uma bactéria responsável por infeções potencialmente graves, como pneumonia e meningite.

A resistência aos antibióticos tem vindo a tornar o tratamento destas infeções mais difícil, à medida que a bactéria adquire alterações que reduzem a eficácia dos medicamentos existentes. Perante este problema, os investigadores recorreram à chamada reutilização de medicamentos, que consiste em testar fármacos já desenvolvidos e com perfis de segurança conhecidos para novas utilizações.

A equipa treinou três tipos de algoritmos de aprendizagem automática: conjuntos de árvores de decisão, redes neuronais gráficas e modelos transformer baseados em sequências. Os modelos foram depois utilizados para analisar quase 7000 medicamentos e selecionar aqueles que apresentavam maior potencial para inibir o crescimento de S. pneumoniae.

Dos milhares de candidatos analisados, 11 foram escolhidos para validação experimental. Nove demonstraram capacidade para inibir o crescimento da bactéria. Um dos dois medicamentos reutilizados que apresentaram maior eficácia conseguiu também atuar contra estirpes de S. pneumoniae resistentes a medicamentos.

Três modelos para selecionar os candidatos

Segundo os investigadores, a utilização de modelos de IA diferentes permitiu combinar as vantagens de cada abordagem e melhorar a seleção dos candidatos. Os resultados sugerem que a utilização conjunta dos três modelos foi mais eficaz do que a utilização individual de cada um.

A estratégia poderá ser particularmente relevante no contexto da resistência antimicrobiana, uma vez que permite concentrar os testes laboratoriais num número reduzido de medicamentos com maior potencial, em vez de testar milhares de compostos individualmente.

“A reutilização de medicamentos orientada por IA tornou-se uma estratégia poderosa para combater a resistência antimicrobiana, particularmente para agentes patogénicos para os quais já são conhecidas algumas moléculas ativas que podem ser utilizadas como conjunto de dados para treino ou afinação dos modelos”, afirma Pedro J. Ballester, autor sénior do estudo, professor associado no Imperial College London e Wolfson Fellow da Royal Society, no Reino Unido.

Os autores consideram que a reutilização de medicamentos apoiada por ferramentas computacionais pode reduzir o tempo e os custos associados à procura de novos tratamentos. No entanto, os candidatos identificados pela IA necessitam de validação experimental e, caso se revelem promissores, de investigação adicional antes de poderem ser utilizados clinicamente.

Fonte: GreenSavers

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