کشف آنتی بیوتیکی جدید با کمک هوش مصنوعی

این تازه ترین نمونه از آزمایشاتی است که نشان می‎‌دهد چگونه هوش مصنوعی می تواند انقلابی درعلم پزشکی ایجاد کند.

متوقف کردن ابرمیکروب‌ها

آنتی بیوتیک‌ها باکتری‌ها را از بین می‌برند. اما برای دهه‌ها، کمبود داروهای جدید باعث شده که درمان باکتری‌ها سخت تر شوند، چرا که باکتری‌هایی هستند که در برابر داروهای فعلی از خود مقاومت نشان می‌دهند.

تخمین زده می‌شود که بیش از یک میلیون نفر در سال براثر عفونت‌هایی که در مقابل درمان با آنتی بیوتیک‌ها مقاومت می‌کنند، جان خود را از دست می‌دهند.

محققان بر روی یکی از مشکل سازترین گونه‌های باکتری یعنی باکتری«اسینتوباکتر بومانی»(Acinetobacter baumannii)، تمرکز کردند که می تواند زخم‌ها را عفونی کرده و باعث ذات الریه شود.

شاید شما نام آن را نشنیده باشید، اما این یکی از سه ابر میکروبی است که سازمان بهداشت جهانی آن را به عنوان یک تهدیدی «جدی» شناسایی کرده است.

این باکتری اغلب قادر است که چندین آنتی بیوتیک را بی اثر کند که این امر در بیمارستان‌ها و مراکز سالمندان، جایی که می‌تواند روی سطوح و تجهیزات پزشکی زنده بماند، مشکلاتی ایجاد کرده است.

دکتر جاناتان استوکس از دانشگاه مک مستراین میکروب را به عنوان «دشمن شماره یک عمومی» توصیف کرده، به این دلیل که یافتن مواردی که تقریبا به هر آنتی بیوتیکی مقاوم باشد در مورد این میکروب بسیار رایج است.

هوش مصنوعی

برای یافتن یک آنتی بیوتیک جدید، محققان در ابتدا باید هوش مصنوعی را آموزش می‌دادند. آن‌ها هزاران دارو را که ساختار شیمیایی دقیق آن مشخص بود، در نظر گرفتند و این داروها را بر روی باکتری«اسینتوباکتر بومانی» آزمایش کردند تا ببینند کدامیک از این داروها می‌تواند اثر این باکتری را کاهش دهد و یا آن را از بین ببرد.

سپس این اطلاعات به هوش مصنوعی داده شد تا بتواند ویژگی‌های شیمیایی داروهایی را که می‌تواند به باکتری مشکل ساز حمله کند، بیاموزد.

آنگاه هوش مصنوعی فهرستی از ۶۶۸۰ ترکیب را ارائه کرد که اثربخشی آن‌ها ناشناخته بود. نتایج منتشر شده در نشریه ( Nature Chemical Biology) نشان می دهد که هوش مصنوعی یک ساعت و نیم طول کشید تا فهرست نهایی را تهیه کند.

محققان ۲۴۰ مورد از ترکیبات را در آزمایشگاه آزمایش کردند و ۹ آنتی بیوتیک بالقوه پیدا کردند که یکی از آن‌ها آنتی بیوتیک فوق العاده قوی «آبوسین» بود.

تحقیقات آزمایشگاهی نشان داد که این آنتی بیوتیک می‌تواند زخم‌های عفونی را در موش‌ها درمان کند و توانست نمونه‌هایی از باکتری «اسینتوباکتر بومانی» را در بیماران بکشد.

اما دکتر جاناتان استوکس معتقد است این تازه زمانی است که کار شروع می شود.

مرحله بعدی تکمیل دارو در آزمایشگاه و سپس انجام آزمایشات بالینی است. او انتظار دارد که عرضه اولین مورد آنتی بیوتیک‌های هوش مصنوعی برای تجویز تا سال ۲۰۳۰ بطول بیانجامد.

جالب این جا است که این آنتی بیوتیک آزمایشی هیچ تاثیری بر سایر گونه های باکتری‌ها نداشت و فقط بر روی باکتری «اسینتوباکتر بومانی» تاثیرگذار بود.

بسیاری از آنتی بیوتیک‌ها باکتری‌ها را بصورتی بی رویه از بین می‌برند. محققان بر این باورند که دقت آنتی بیوتیک «آبوسین» مقاومت دارویی را سخت‌تر کرده و می‌تواند به عوارض جانبی کمتری منجر شود.

در واقع هوش مصنوعی قادر است که دهها میلیون ترکیب بالقوه را بررسی کند، کاری که انجام دستی آن غیرعملی است.

دکتر استوکس معتقد است: «هوش مصنوعی هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و به ما امکان می‌دهد تا نمونه‌های جدیدی از آنتی بیوتیک که به شدت به آن نیاز داریم را کشف کنیم.»