Robot keveri a legjobb gyógyszerkoktélt

Régóta ádáz harc folyik a kutatók és a rendkívül eszes, gyorsan növekedő és szaporodó baktériumok között.

A Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) Biokémiai Intézetében a Lendület program díjából létrehozott kutatócsoport azonban egy új tudományterület, a rendszerbiológia egyes kérdéseire számítógépes, illetve mesterségesintelligencia-eljárásokkal keresi a választ. Amint a csoportvezető Papp Balázs elmondta: régóta ki tudják számolni az egészséges sejt működését, és meg tudják mondani, hogy az egyes mutációk hogyan befolyásolják az anyagcsere folyamatát. A sejteket azonban nem csak mutáció érheti: működésüket befolyásolják gyógyszerhatóanyagok is.

Azt már elég jól ismerjük, hogy egyetlen orvosságmolekula hogyan befolyásolja egy baktérium növekedését, viszont arról keveset tudunk, mi történik, ha több - 2-3 - más hatóanyaggal kerül kapcsolatba. Papp Balázs és Pál Csaba az angliai laboratóriumokban szerzett evolúciógenetikai és rendszerbiológiai ismereteiket kamatoztatva közösen kezdtek el foglalkozni Szegeden a gyógyszerhatóanyagok kölcsönhatásának témájával.

Informatikai módszerekkel igyekeznek megoldani azt a problémát, hogy ha van mondjuk 20 különböző hatóanyag, s a hatalmas számú kombináció közül miként választhatók ki azok, amelyek egymás hatását erősítik. A robotkutató nemcsak páros, hanem magasabb rendű kombinációkat is meg tud vizsgálni: meglévő antimikrobiális szerekből a legoptimálisabb hatású „koktélt" keresi oly módon, hogy az összes lehetséges kombinációnak csak egy kis részét kelljen kísérletileg megvizsgálnia.

Távolabbi cél, hogy ne csak a baktériumok osztódását gátló antibiotikumkoktélokat fedeztessenek föl vele, hanem olyanokat, amelyek csökkentik a rezisztencia megjelenését is, azaz a baktériumok evolúcióképességét kívánják blokkolni. A mesterséges intelligencia tehát minimális emberi beavatkozással „levezényel" egy automatizált kutatási folyamatot: számol, kísérleteket tervez, döntéseket hoz.

A munka alapját szolgáló pipettázó robot már üzemel, adott a robotkutató módszer is. A kutatók célja, hogy a molekuláris biológiát egzaktabb, matematikai módszerrel írják le. Eredményeik révén lehetővé válhat új gyógyszerek tervezése, segíthetnek a ráknak mint rendszerszintű problémának a megértésében.