يستخدم العلماء الذكاء الاصطناعي للعثور على الأدوية التي تقتل البكتيريا المسؤولة عن العديد من أنواع العدوى المقاومة للأدوية
اكتشف العلماء عقارًا يمكنه محاربة العدوى المقاومة – وقد فعلوه بمساعدة الذكاء الاصطناعي.
باستخدام خوارزمية التعلم الآلي ، حدد الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وجامعة ماكماستر في كندا مضادًا حيويًا جديدًا يمكنه قتل نوع من البكتيريا المسؤولة عن العديد من أنواع العدوى المقاومة للأدوية.
يقتل المركب Acinetobacter baumannii ، وهو نوع من البكتيريا الموجودة عادة 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.
يستعيد الرجل المشلول هذا “ السرور البسيط ” بفضل الذكاء الاصطناعي “ الجسر الرقمي “
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)
في العقود الأخيرة ، أصبحت العديد من البكتيريا المسببة للأمراض مقاومة بشكل متزايد للمضادات الحيوية ، في حين تم تطوير القليل من المضادات الحيوية الجديدة.
قال معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في بيان إن الباحثين حددوا العقار من كتالوج يضم ما يقرب من 7000 مركب دوائي محتمل باستخدام نموذج التعلم الآلي الذي دربوه 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 وأخبروا ما إذا كان كل هيكل يمكن أن يمنع نمو البكتيريا.
يسير الناس في حرم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في كامبريدج ، ماساتشوستس يوم الأربعاء ، 2 يونيو ، 2021. (المصور: آدم جلانزمان / بلومبيرج عبر غيتي إيماجز)
بعد تدريب النموذج ، تم استخدامه لتحليل سلسلة من 6680 مركبًا لم يسبق له مثيل ، وحصر الباحثون 240 نتيجة للاختبار تجريبيًا ، مع التركيز على المركبات ذات الهياكل التي تختلف عن تلك الموجودة في المضادات الحيوية أو الجزيئات من تمرين. حقائق. أدت تلك الاختبارات إلى تسعة مضادات حيوية ، بما في ذلك واحدة كانت قوية جدًا.
يمكن للذكاء الاصطناعي والآلة تسريع تطوير الأدوية ، والإنتاج: إدارة الغذاء والدواء
أثبت المركب ، الذي تم البحث عنه في الأصل كدواء محتمل لمرض السكري ، أنه فعال للغاية في قتل البكتيريا. ومع ذلك ، لم يكن لها أي تأثير على الأنواع البكتيرية الأخرى.
وأشارت الجامعة إلى أن القدرة على 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 الأمعاء البشرية ويساعد في قمع العدوى الانتهازية.
جناح جامعة ماكماستر في مركز مؤتمرات مترو تورنتو. (RJ Johnston / Toronto Star عبر Getty Images)
أطلق العلماء على العقار اسم abaucin وفي دراسات أجريت على الفئران أظهروا أنه يمكن أن يعالج التهابات الجروح التي تسببها البكتيريا. في الاختبارات المعملية ، وجد أيضًا أنه فعال ضد مجموعة متنوعة من السلالات المقاومة للأدوية من Acinetobacter baumannii المعزولة من مرضى البشر. في تجارب إضافية ، تبين أن العقار يقتل الخلايا عن طريق تعطيل عملية تعرف باسم تهريب البروتينات الدهنية. تستخدم الخلايا ذلك 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 للمركب وتطويرها على أمل استخدامها في نهاية المطاف 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”.