ИИ нашёл скрытые антибиотики внутри прионов — белков, связанных с болезнями мозга
Прионы — это неправильно свёрнутые белки, вызывающие редкие и смертоносные болезни мозга: болезнь Крейтцфельда–Якоба, куру, «коровье бешенство». Теперь выясняется, что внутри этих же белков прячутся фрагменты, способные убивать опасные бактерии. К такому неожиданному выводу пришли учёные Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета. Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology 19 июня 2026 года.
«Прионы и прионоподобные белки классически ассоциируются с неправильным сворачиванием белков. Но оказалось, что амилоидогенные последовательности могут участвовать и в иммунной защите», — говорит ведущий автор Марсело Торрес (Marcelo D. T. Torres).
Как ИИ за минуты просмотрел 19 миллионов фрагментов
Вместо того чтобы случайно перебирать молекулы-кандидаты, команда использовала алгоритм глубокого обучения APEX 1.1, специально разработанный для поиска антимикробных пептидов. Система просмотрела 2 897 прионных белков из базы данных UniProt, разбила их на все возможные фрагменты длиной от 8 до 50 аминокислот — в итоге получилось 19,3 миллиона вариантов — и за несколько часов отобрала 1 179 кандидатов с предполагаемой антибактериальной активностью. Авторы назвали их «прионинами».
Из 1 179 кандидатов учёные синтезировали 75 пептидов и проверили их против 11 клинически значимых патогенов. Результаты превзошли ожидания: 59 из 75 прионинов подавляли рост бактерий, а 53 нарушали целостность клеточных мембран. Особенно важно, что два из них значительно снизили инфекционную нагрузку Acinetobacter baumannii у мышей. Этот микроб входит в список наиболее опасных бактерий с множественной лекарственной устойчивостью, составленный Всемирной организацией здравоохранения.
Против тех, кого не берут другие антибиотики
Устойчивость к антибиотикам — один из главных медицинских вызовов XXI века. По оценкам ВОЗ, к 2050 году резистентные инфекции ежегодно будут уносить до 10 миллионов жизней — больше, чем онкологические заболевания сегодня. Традиционный поиск антибиотиков в природной среде и их химический синтез — крайне медленные процессы. Использование ИИ радикально их ускоряет.
Авторы также проверили прионины против двух особенно устойчивых патогенов:
- VRE (ванкомицин-резистентные энтерококки) — не поддаются ванкомицину, одному из антибиотиков «последней линии»;
- CRE (карбапенем-резистентные энтеробактерии) — устойчивы почти ко всем известным антибиотикам;
- ESKAPE-патогены — шесть основных возбудителей внутрибольничных инфекций, входящих в число мишеней антибактериальных разработок ВОЗ.
Анализ UMAP показал, что прионины занимают уникальное положение в пространстве антимикробных пептидов. Иными словами, они не являются копиями уже известных молекул, а представляют собой новый класс.
Читайте также по теме: Австралийские учёные сделали шаг к лечению супербактерий с помощью антител
Эта работа продолжает серию открытий лаборатории де ла Фуэнте-Нуньеса (de la Fuente-Nunez). В 2024 году та же группа опубликовала в Nature Biomedical Engineering метод «молекулярной деэкстинкции» — воссоздания антибиотиков из исчезнувших организмов с помощью ИИ. Сейчас учёные занимаются оптимизацией наиболее активных прионинов, проверяют их токсичность для клеток человека и готовятся к расширенным экспериментам на животных.
