Стартап из США заявил о первом введении пациенту спроектированных ИИ бактериофагов

Американский стартап Radical Numerics заявил, что созданные с помощью искусственного интеллекта бактериофаги впервые ввели человеку — пациенту с устойчивой к антибиотикам инфекцией, вызванной кишечной палочкой (E. coli).

Бактериофаги — вирусы, способные заражать и уничтожать определенные виды бактерий. Их применяют как экспериментальную альтернативу антибиотикам, но подбор подходящего вируса под конкретного пациента может занимать месяцы.

В описанном случае инфекция оказалась устойчивой не только к антибиотикам, но и ко всем доступным врачам фагам, поэтому исследователи решили разработать новые варианты с помощью ИИ.

Что именно сделала компания

Вирусы спроектировали с помощью геномной модели Omnii-1, которую стартап представил в тот же день. За основу взяли бактериофаг T7, заражающий кишечную палочку.

Нейросеть предложила изменения участка генома, кодирующего белок gp17 — он расположен в хвостовых отростках вируса и отвечает за распознавание бактериальных клеток.

Ученые синтезировали предложенные последовательности ДНК и получили измененные вирусы в лаборатории.

Согласно отчету, коктейль с разработанными Omnii-1 вариантами уничтожил выделенный у пациента устойчивый изолят в лабораторных условиях. После проверок на безопасность препарат передали лечащим врачам.

По словам представителей компании, которые приводит The New York Times, терапию разрешило Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) в рамках программы expanded access. Этот механизм позволяет предоставлять пациентам с серьезными заболеваниями доступ к незарегистрированным препаратам вне клинических испытаний, если удовлетворительных альтернатив лечения нет.

В самом техническом отчете FDA не упоминается — там говорится о требованиях «соответствующих государственных регуляторов».

Компания также подчеркнула, что терапия не одобрена для широкого применения, а наблюдения за одним пациентом не позволяют судить о ее безопасности или эффективности.

Что проверить невозможно

Radical Numerics не раскрыла состояние пациента, результаты лечения, клинику и сведения об участвовавших врачах, сославшись на медицинскую конфиденциальность. Технический отчет не проходил независимое научное рецензирование и не публиковался в научном журнале.

Микробиолог Гарвардского университета Майкл Байм, не участвовавший в исследовании, отреагировал сдержанно.

«Если это сработает, будет потрясающе», — сказал он The New York Times.

Байм добавил, что воздержится от оценок, пока лечение не завершится и не появится возможность разобраться, насколько новыми были полученные вирусы.

Лабораторная часть

Результаты лабораторной части, в отличие от клинического случая, изложены в отчете с конкретными цифрами. Главная сложность в инженерии фагов — почти любое вмешательство в геном ломает вирус, и он перестает размножаться.

Среди вариантов, предложенных Omnii-1, рабочими оказались 69,9% — против 4,8% у вариантов со случайными изменениями такого же масштаба.

Отдельно проверили, насколько хорошо измененные вирусы убивают бактерии. Из 6694 вариантов с измеримой активностью 2161 превзошел исходный фаг T7. Среди них встречались версии с 28 заменами в белке, тогда как случайные изменения давали выигрыш максимум при пяти. Эти данные компания опубликовала сама, независимой проверки они не проходили.

Генеральный директор Radical Numerics Эрик Нгуен рассчитывает, что технология сократит сроки подбора терапии с месяцев до нескольких дней.

«Мы думаем, что сможем уложиться в несколько дней», — заявил он.

Напомним, в августе исследователи Стэнфордского университета и Arc Institute впервые использовали ИИ для проектирования полных геномов вирусов. Из 302 отобранных вариантов синтезировать удалось 285, жизнеспособными оказались 16.

Тогда применение вирусов для лечения людей не предполагалось. Трое участников той команды, включая Нгуена, позже основали Radical Numerics.