V létě 2021 vědci Massachusettského technologického institutu (MIT) a kanadské McMasterovy Univerzity spustili algoritmus, který měl na základě vložení sedmi tisíc chemických sloučenin identifikovat jednu, která by byla účinná proti superbakterii Acinetobacter baumannii. Ukázalo se, že umělá inteligence může výrazně urychlit proces vývoje nových antibiotik, která by si poradila s narůstající antimikrobiální rezistencí. Jenže pravděpodobně se jedná jen o podmínku nutnou, nikoli postačující k tomu, aby si lidstvo s odolnými bakteriemi poradilo. Na úskalí hledání účinných zbraní proti superbakteriím po čase upozornil britský list Financial Times.

U příběhu zapojení umělé inteligence do hledání kandidátů na nová antibiotika, která by dokázala účinně bojovat s bobtnajícím problémem antimikrobiální rezistence, stál Jonathan Stokes, vědec Massachusettského technologického institutu. Algoritmu trvalo jen asi 90 minut, aby ze sedmi tisíc chemických sloučenin vybral několik, které by mohly mít potenciál stát se kladivem na superbakterie.

Ve skutečnost to ale výzkumníky postavilo jen na začátek stále ještě poměrně dlouhé cesty, byť algoritmické hledání vhodných chemických sloučenin ušetřilo spoustu času. Než nové antibiotikum přijde na trh, bude to stále trvat ještě několik let. Po testech na myších a dalších zvířatech teprve mohou přijít klinické testy na lidských pacientech a až potom se ukáže, zda umělá inteligence opravdu narazila na zlatou žílu. Stokes je ale pro využití umělé inteligence velice zapálený. „Jsem skutečně nadšený, miluji to,“ řekl britskému listu Financial Times.

Na odolné bakterie brzy umře tolik lidí, co na rakovinu

Jonathan Stokes vysvětluje, proč do umělé inteligence v oblasti výzkumu nových antibiotik vkládá takové naděje. „Veškerá moderní medicína se opírá o naši schopnost mít pod kontrolou infekce. Pokud je nebudeme schopni kontrolovat, nemůžeme ani účinně provádět chemoterapie, invazivní chirurgii, nebo zajistit hladký průběh předčasných porodů,“ dodal. A připomněl, že rezistentní patogeny jen v roce 2019 zabily asi milion a čtvrt lidí na celém světě.

Problém se antimikrobiální rezistencí se však v příštích dekádách bude jen zhoršovat. Podle ekonoma a bývalého bankéře americké investiční banky Goldman Sachs Jima O´Neilla odolné bakterie budou mít do poloviny tohoto století na svědomí až 10 milionů životů každý rok. To je přibližně stejný počet lidí, jaký dnes umírá na rakovinu.

Antimikrobiální rezistence není zdaleka nový fenomén. Je to určitá časovaná bomba, která lidstvu doslova tiká pod rukama už pěknou řádku let a je neodmyslitelně spjata s každým objevem nového druhu antibiotik. Dokonce sám „vynálezce“ penicilinu Alexander Fleming před riziky antimikrobiální rezistence varoval. „Jednou může přijít doba, kdy si penicilin koupíte v každém obchodě. Pak je zde ale nebezpečí, že lidé jej nebudou užívat správně a lék tím přestane být účinný,“ cituje list Financial Times z Flemingova projevu během přebírání Nobelovy ceny v roce 1945.

Mohlo by vás zajímat

Umělá inteligence pomáhá, ale ekonomiku zatím neřeší

Fleming se skutečně nemýlil a odolnost bakterií vůči antibiotikům narůstá. Vývoj nových antibiotik se však postupem času stal pro farmaceutické firmy ekonomicky nezajímavým. Na začátku totiž musíte vynaložit obří investice s tím, že v příštích několika letech stále nevíte, kdy a jestli vůbec dospějete ke kýženému výsledku a dodáte na trh lék, který bude účinný.

Právě umělá inteligence bude schopna výrazně zkrátit čas potřebný k nalezení vhodných chemických sloučenin, z nichž by se nové léky mohly vyvinout, jak o tom nadšeně hovoří právě Jonathan Stokes. Klíčový problém ale stále vyřešen není. Konkrétní látku musí vždy otestovat vědci. Ti se však musí spokojit s mnohem menším počtem diagnostických testů, než by potřebovali, aby mohli vyvinout lék, který bude co nejlépe cílit na konkrétní patogen. Proto mají tendenci spoléhat spíše na vývoj takzvaných širokospektrálních antibiotik, která si umí poradit s mnohem širší paletou bakterií. Jenže tím se opět zvyšuje riziko, že mnohem širší paleta bakterií získá časem proti takovým antibiotikům odolnost.

Umělá inteligence kromě toho zatím není schopna vyřešit ani ekonomickou stránku celého příběhu, kterak lidstvo hledá nová antibiotika. Ať se nám to líbí, či nikoli, farmaceutický průmysl je pořád v první řadě byznys. A jako takový musí být schopen si na sebe vydělat. Mimo jiné i proto, aby měl prostředky na výzkum a vývoj nových léků, vakcín nebo jiných léčivých přípravků. Je tedy logické, že výrobci léků se soustředí na takové, kde vidí velký ziskový potenciál. Což mimo jiné znamená snahu o co největší prodeje daného léku.

Financování se neobejde bez veřejných zdrojů

U antibiotik je situace velmi specifická. Cíl co největšího objemu prodejů je v přímém rozporu se snahou eliminovat nadužívání antibiotik. Právě proto, aby se co nejvíce prodloužila doba, kdy bakterie získají vůči antibiotiku odolnost. Z logiky věci je motivace farmaceutických firem investovat do vývoje antibiotik nesrovnatelně menší než do léků, u kterých je šance masového užívání.

A dokládají to i některá čísla. List Financial Times mapuje vývoj objemu investic takzvaného venture kapitálu (rizikového kapitálu) do vývoje antibiotik v porovnání s investicemi do vývoje onkologických léků ve Spojených státech. Objem venture kapitálu do obou těchto druhů léčiv se v součtu za posledních zhruba deset let zvýšil asi sedmkrát na přibližně sedm miliard dolarů. Z toho na antibiotika připadá víceméně stále stejný objem v řádu nižších stovek milionů.

I proto vznikají nejrůznější fondy a nadace, kam směřují peníze ať už od soukromých donátorů nebo i příspěvky z veřejných zdrojů. Za fondy stojí jak vlády, tak i farmaceutické společnosti. Cílem je samozřejmě investovat do vývoje nových druhů antibiotik, a to i za přispění umělé inteligence, která v tomto oboru (stejně jako v jiných) nejspíše zdaleka neřekla poslední slovo.

Zdeňka Musilová