Onderzoekers van het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering aan de Harvard University hebben met behulp van deep learning nieuwe antibioticaverbindingen geïdentificeerd die effectief zijn tegen multiresistente Neisseria gonorrhoeae, volgens een studie die woensdag is gepubliceerd in Science Translational Medicine. De ontwikkeling komt te midden van toenemende zorgen over de resistentie van gonorroe tegen de huidige behandelingen, waarbij de Wereldgezondheidsorganisatie N. gonorrhoeae heeft aangemerkt als een ziekteverwekker met hoge prioriteit. In 2023 rapporteerde Massachusetts het eerste Amerikaanse geval van gonorroe dat een verminderde respons vertoonde op vijf klassen antibiotica.
Het onderzoeksteam gebruikte gerichte neurale netwerken om berichten door te geven om uitgebreide chemische bibliotheken te screenen op moleculen met antigonokokkenactiviteit. Ze identificeerden kandidaten die zich onderscheiden van de bestaande antibiotica. Dit werk bouwt voort op eerdere ontdekkingen op het gebied van antibiotica met behulp van deep learning-methoden van het Wyss Institute en MIT, waaronder verbindingen die effectief zijn tegen MRSA, gepubliceerd in Nature in 2023, en een generatief AI-framework dat andere verbindingen oplevert tegen MRSA en gonorroe.
Voor de eerste keer valideerde de nieuwe studie de belangrijkste verbindingen met behulp van de microfluïdische orgaanchiptechnologie van het Wyss Institute, met name een menselijke vaginachip die de micro-omgeving van het vaginale weefsel repliceert, naast een vaginaal infectiemodel van muizen. Deze validatie vertegenwoordigt een methodologische vooruitgang in preklinische antibioticatests door beoordeling van de werkzaamheid mogelijk te maken in een systeem dat de menselijke fysiologie beter nabootst in vergelijking met standaard celculturen.
De bevindingen dragen bij aan een trend waarbij AI-gestuurde antibioticakandidaten zich door preklinische validatiefasen bewegen. Twee antibiotica voor gonorroe, gepotidacine en zoliflodacine, kregen eind 2025 goedkeuring van de FDA, wat de eerste nieuwe medicijnen voor de ziekte in decennia zijn. Het blijft onzeker of de nieuw geïdentificeerde verbindingen zullen worden klinisch getest. De combinatie van deep learning met organ-on-chip-validatie biedt een snellere pijplijn om mogelijke behandelingen voor resistente pathogenen te identificeren en te testen.
