eNovosti.info

Razvoj veštačke inteligencije korenito je promenio pristup farmakologije i razvoju novih lekova, skraćujući tako istraživanja koja su trajala godinama na samo nekoliko meseci. To se naročtio odnosi na različite grupe antibiotika, kao što je Nitrofurantonin i cela grupa nitrofurana.�

�

Decenijama se ovaj lek koristio primarno za nekomplikovane infekcije urinarnog trakta zbog svoje jedinstvene sposobnosti da napada višestruke bakterijske sisteme istovremeno, što je prirodno usporavalo razvoj rezistencije. Međutim, ograničenja u njegovoj rastvorljivosti i farmako-kinetička nepredvidivost sprečavali su njegovu širu primenu. Današnji naučni proboj leži u primeni generativnih modela dubokog učenja (Ai deep learning) koji su mapirali kompletan hemijski prostor nitrofuranskog jezgra, identifikujući modifikacije na petom položaju furanovog prstena koje ranije nisu bile tehnički izvodljive. Algoritmi poput onih razvijenih u laboratorijama MIT-a i klinike Jameel tokom 2025. godine omogućili su de novo dizajn molekula koji zadržavaju mehanizam delovanja nitrofurantoina, ali sa dramatično povećanom selektivnošću prema patogenima kao što su Acinetobacter baumannii i Neisseria gonorrhoeae.�

�

Ovi novi derivati, koji se u naučnoj literaturi često klasifikuju kao NG1 i DN1 serije, projektovani su atom po atom kroz difuzione Ai modele koji predviđaju permeabilnost membrane gram-negativnih bakterija sa preciznošću od preko devedeset procenata. Ključna prednost AI modela u ovom domenu je sposobnost predviđanja hemijske sinergije; mašinsko učenje i LLM modeli su identifikovali specifične kombinacije nitrofurana sa amino-glikozidima koje deluju kao molekularni 'trojanski konji', gde nitrofuran destabilizuje redoks-potencijal bakterije, čineći je ranjivom na drugi lek čak i kod sojeva koji su ranije pokazivali ekstremnu multirezistentnost. Pored dizajna samih molekula, AI model je optimizovao procese zelene sinteze (green synthesis) koristeći retrosintetičke algoritme koji smanjuju hemijski otpad za četrdeset procenata, čineći proizvodnju ovih naprednih lekova ekonomski isplativijom i ekološki prihvatljivijom.�

�

Klinički podaci iz ove godine sugerišu da AI modeli sada mogu predvideti efikasnost nitrofurantoina kod pacijenata na osnovu genomske sekvence njihovog specifičnog oblika bakterije u roku od nekoliko minuta, što omogućava precizno doziranje i sprečava nepotrebnu upotrebu rezervnih antibiotika. Poseban fokus istraživanja usmeren je i na smanjenje toksičnosti, jer su AI simulacije uspele da odvoje antibakterijsku aktivnost od neželjenih efekata na plućno tkivo, što je bila glavna prepreka za dugotrajnu upotrebu starih verzija ovog leka. Korišćenjem grafičkih neuronskih mreža (synthetic neural network) naučnici su uspeli da vizuelizuju interakcije između nitroreduktaza i novih supstrata, potvrđujući da veštačka inteligencija nije samo alat za ubrzanje razvoja lekova, već i 'mikroskop' koji otkriva fundamentalne biološke procese, a koje ljudski istraživači nisu mogli da uoče decenijama. Ova transformacija starih lekova u 'pametne' antibiotike predstavlja prekretnicu u borbi protiv globalne krize antimikrobne rezistencije (otpornosti bakterija na lekove), vraćajući u fokus dokazana hemijska rešenja ojačana digitalnom preciznošću koji su praktično bez presedana u dosadašnjoj medicinskoj i farmaceutskoj praksi.�

�

Dr. Sci. Jasmina Arsić specijalista farmacije, navodi da je u pitanju jedan od najstarijih antibiotika u upotrebi danas:

�

"Nitrofurantoin je prvi put odobren od strane Američke agencije za hranu i lekove 1953. godine, kao antibiotik širokog spektra za lečenje urinarnih infekcija. Od 1950-ih do 1970-ih godina nitrofurantoin je bio široko korišćen kao primarna terapija za infekcije donjeg urinarnog trakta. Deluje bakteriostatski i baktericidno, izlučuje se urinom u terapijskim koncentracijama i danas se smatra lekom prvog izbora za nekomplikovane urinarne infekcije, uz praćenje kod dugotrajne terapije, naročito kod starijih pacijenata. Lek se uzima oralno, obično uz hranu ili mleko i važno je uzeti sve doze kako je propisano, čak i ako se simptomi brzo povuku. Dugotrajna upotreba zahteva kontrolu kod lekara, posebno kod starijih osoba, kako bi se pratila funkcija bubrega, jetre i pluća" objašnjava Arsić.�

�

�

�

Ivan Trajković�

�