Профессор Массачусетского технологического института (MIT) Регина Барзилай, занимающая должность Distinguished Professor в области искусственного интеллекта и здоровья в Школе инженерии, и Джеймс Коллинз, профессор медицинской инженерии и науки имени Термеера, стали лауреатами Притцкеровской премии за выдающиеся исследования в области ИИ в науке за 2026 год. Об этом сообщает MIT News. Награда присуждена за совместную работу, посвящённую применению искусственного интеллекта для поиска антибиотиков.
В формулировке награды отмечен их вклад в «первопроходческое открытие антибиотиков с помощью ИИ, объединяющее глубокое обучение, биоинженерию и экспериментальную проверку для выявления новых антибактериальных кандидатов против устойчивых к лекарствам патогенов». Премию учредил Чикагский университет в 2024 году совместно с Калифорнийским технологическим институтом. Ею отмечают достижения, которые одновременно продвигают искусственный интеллект и естественные науки или инженерию.
Барзилай и Коллинз являются соруководителями клиники Абдула Латифа Джамиля по машинному обучению в здравоохранении (Jameel Clinic) и сотрудниками Шварцмановского колледжа вычислительной техники и Школы инженерии MIT. Их первая совместная прорывная статья вышла в журнале Cell в 2020 году; первым автором был тогдашний постдок MIT Джонатан Стоукс, работавший в лаборатории Коллинза с 2017 по 2021 год. В публикации описан первый антибиотик, найденный с помощью ИИ, — халицин, названный в честь вымышленной системы HAL 9000 из фильма Стэнли Кубрика «Космическая одиссея 2001 года».
Халицин — антибиотик широкого спектра действия, который изначально изучали как возможное лекарство от диабета. Его выявила модель глубокого обучения, обученная на 2500 молекулах. При проверке исследователи установили, что халицин уничтожает устойчивые к антибиотикам бактерии («супербактерии»), включая Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii и Mycobacterium tuberculosis. Процесс, который раньше занимал годы, удалось завершить за несколько недель. На фоне растущей тревоги из-за глобального кризиса устойчивости к противомикробным препаратам результаты показали, что ИИ может стать эффективным инструментом быстрого поиска новых действенных антибиотиков.
После халицина Барзилай и Коллинз вместе со Стоуксом, ныне доцентом Университета Макмастера, в 2023 году с помощью машинного обучения нашли абауцин. Это антибиотик узкого спектра действия, эффективный против A. baumannii — устойчивой к антибиотикам бактерии, которую часто находят на дверных ручках в больницах и в ранах американских военнослужащих, размещённых в Ираке и Афганистане. Главное преимущество абауцина в том, что он действует лишь на один вид устойчивых бактерий: это снижает вероятность выработки устойчивости и вреда для полезных бактерий в кишечнике.
«Исторически поиск антибиотиков опирался на трудоёмкие стратегии проб и ошибок, — говорит Коллинз. — Этот процесс медленный, дорогой и непредсказуемый, часто даёт мало жизнеспособных кандидатов. С генеративным ИИ мы видим сдвиг: ИИ перестаёт быть инструментом поиска и становится инструментом проектирования. Это открывает новые горизонты в поиске антибиотиков и может принести нам следующее поколение спасительных лекарств». По словам Барзилай, «несмотря на значительный прогресс в молекулярном моделировании, мы всё ещё на ранних стадиях разработки лекарств. С помощью ИИ можно автоматизировать лишь часть процесса, а не полностью преобразить поиск. Чтобы это произошло, нужно много работать над созданием реалистичных моделей человеческой биологии на базе ИИ».