اكتشف العلماء عقارًا يمكنه محاربة العدوى المقاومة للأدوية – وقد فعلوا ذلك بمساعدة الذكاء الاصطناعي.
باستخدام خوارزمية التعلم الآلي ، حدد الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وجامعة ماكماستر الكندية مضادًا حيويًا جديدًا يمكنه قتل نوع من البكتيريا المسؤولة عن العديد من أنواع العدوى المقاومة للأدوية.
تقتل هذه المادة بكتيريا Acinetobacter baumannii ، وهي نوع من البكتيريا توجد غالبًا في المستشفيات. يمكن أن يؤدي إلى الالتهاب الرئوي والتهاب السحايا وعدوى خطيرة أخرى.
الميكروب هو أيضا سبب رئيسي للعدوى بين الجنود الجرحى في العراق وأفغانستان.
الرجل اللامبي يحصل على هذا “ السرور البسيط ” ليصبح “ جسرًا رقميًا ” يعمل بالذكاء الاصطناعي
باستخدام خوارزمية ذكاء اصطناعي ، حدد الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة ماكماستر مضادًا حيويًا جديدًا يمكنه قتل نوع من البكتيريا (Acinetobacter baumannii ، وردي) المسؤول عن العديد من الالتهابات المقاومة للأدوية. (كريستين دانيلوف / معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ؛ صورة Acinetobacter baumannii مقدمة من CDC)
على مدى العقود الماضية ، أصبحت العديد من البكتيريا المسببة للأمراض مقاومة بشكل متزايد للمضادات الحيوية ، في حين تم تطوير عدد قليل من المضادات الحيوية الجديدة.
قال معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في بيان إن الباحثين حددوا المادة من كتالوج يضم ما يقرب من 7000 مركب دوائي محتمل باستخدام نموذج التعلم الآلي الذي قاموا بتدريبه لتقييم ما إذا كان المركب الكيميائي سيثبط نمو البكتيريا.
للحصول على بيانات التدريب الخاصة بالنموذج ، قاموا أولاً بتعريض البكتيريا التي نمت في طبق المختبر إلى حوالي 7500 مركب كيميائي مختلف لمعرفة أيها يمكن أن يثبط نمو الميكروب. قاموا بتغذية هيكل كل جزيء في نموذجهم وأخبره ما إذا كان كل هيكل يمكن أن يمنع نمو البكتيريا.
الناس يسيرون في حرم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في كامبريدج ، ماساتشوستس ، الأربعاء 2 يونيو 2021. (المصور: آدم جلانزمان / بلومبيرج عبر غيتي إيماجز)
بعد تدريب النموذج ، تم استخدامه لتحليل مجموعة من 6680 مركبًا لم يسبق له مثيل من قبل ، وقام الباحثون بتضييق 240 نتيجة للاختبار تجريبيًا ، مع التركيز على المركبات ذات الهياكل المختلفة عن المضادات الحيوية الموجودة أو الجزيئات من التدريب. بيانات. أدى هذا الاختبار إلى تسعة مضادات حيوية ، بما في ذلك واحدة كانت قوية جدًا.
يمكن للذكاء الاصطناعي والآلات تعزيز تطوير الأدوية وتصنيعها: إدارة الغذاء والدواء
تم اكتشاف أن المادة ، التي تم استكشافها في الأصل كعقار محتمل لمرض السكري ، فعالة للغاية في قتل البكتيريا. ومع ذلك ، لم يكن لها أي تأثير على الأنواع الأخرى من البكتيريا.
وأشارت الجامعة إلى أن قدرة القتل “ذات الطيف الضيق” أمر مرغوب فيه لأنها تقلل من خطر انتشار البكتيريا بسرعة لمقاومة الدواء. علاوة على ذلك ، من المرجح أن يجنب الدواء البكتيريا المفيدة التي تعيش في أمعاء الإنسان ويساعد في قمع العدوى الانتهازية.
جناح جامعة ماكماستر في مركز مؤتمرات مترو تورنتو. (RJ Johnston / Toronto Star عبر Getty Images)
أطلق الباحثون على مادة abaucin وأظهروا في الدراسات التي أجريت على الفئران أنها يمكن أن تعالج التهابات الجروح التي تسببها البكتيريا. في الاختبارات المعملية ، تبين أيضًا أنه يعمل ضد عدد من سلالات Acinetobacter baumannii المقاومة للأدوية المعزولة من المرضى البشر. وقد ثبت أن العقار يقتل الخلايا عن طريق التدخل في عملية تعرف باسم تهريب البروتينات الدهنية في تجارب أخرى. تستخدمه الخلايا لنقل البروتينات من داخل الخلية إلى غلاف الخلية.
انقر هنا للحصول على تطبيق FOX NEWS
يعمل مختبر في جامعة ماكماستر الآن مع الآخرين لتحسين الخصائص الطبية للعقار ونأمل في تطويره لاستخدامه لاحقًا في المرضى.
يخطط مؤلفو الدراسة أيضًا لاستخدام نهج النمذجة الخاص بهم لتحديد المضادات الحيوية المحتملة لأنواع أخرى من العدوى المقاومة للأدوية.
ونشرت النتائج يوم الخميس في مجلة “نيتشر كيميكال بيولوجي”.