მეცნიერებმა გამოიყენეს ხელოვნური ინტელექტი (AI) ახალი ანტიბიოტიკის აღმოსაჩენად, რომელსაც შეუძლია სუპერბაქტერიების მომაკვდინებელი სახეობის მოკვლა.
როგორც ცნობილია, ექსპერიმენტული ანტიბიოტიკი, სახელად აბაუცინი, რომელიც საჭიროებს შემდგომ ტესტებს გამოყენებამდე.
მკვლევარები კანადაში და აშშ-ში ამბობენ, რომ AI-ს აქვს ძალა, მასიურად დააჩქაროს ახალი წამლების აღმოჩენა.
ეს არის უახლესი მაგალითი იმისა, თუ როგორ შეიძლება ხელოვნური ინტელექტის ინსტრუმენტები იყოს რევოლუციური ძალა მეცნიერებასა და მედიცინაში.
ანტიბიოტიკები კლავს ბაქტერიებს. თუმცა, ათწლეულების განმავლობაში იყო ახალი წამლების ნაკლებობა და ბაქტერიების მკურნალობა უფრო რთული ხდება, რადგან ისინი ავითარებენ რეზისტენტობას იმ წამლების მიმართ, რაც ჩვენ გვაქვს.
წელიწადში მილიონზე მეტი ადამიანი იღუპება ინფექციებისგან, რომლებიც ეწინააღმდეგებიან ანტიბიოტიკებით მკურნალობას.
მკვლევარებმა ყურადღება გაამახვილეს ბაქტერიების ერთ-ერთ ყველაზე პრობლემურ სახეობაზე – Acinetobacter baumannii-ზე, რომელსაც შეუძლია ჭრილობების დაინფიცირება და პნევმონიის გამოწვევა.
თქვენ შეიძლება არ გსმენიათ ამის შესახებ, მაგრამ ეს არის ერთ-ერთი იმ სამი სუპერბაქტერიიდან, რომელიც ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციამ დაასახელა, როგორც “კრიტიკული” საფრთხე.
მას ხშირად შეუძლია თავი აარიდოს მრავალ ანტიბიოტიკს და წარმოადგენს პრობლემას საავადმყოფოებსა და მოვლის სახლებში, სადაც მას შეუძლია გადარჩეს ზედაპირებზე და სამედიცინო აღჭურვილობაზე.
დოქტორი ჯონათან სტოკსი, მაკმასტერის უნივერსიტეტიდან, აღწერს შეცდომას, როგორც “საზოგადოებრივი მტერი ნომერ პირველი”, რადგან “ნამდვილად ხშირია” შემთხვევების პოვნა, როდესაც ის “რეზისტენტულია თითქმის ყველა ანტიბიოტიკის მიმართ”.
ახალი ანტიბიოტიკის მოსაძებნად მკვლევარებს ჯერ ხელოვნური ინტელექტის მომზადება მოუწიათ. მათ აიღეს ათასობით წამალი, სადაც ზუსტი ქიმიური სტრუქტურა იყო ცნობილი, და ხელით გამოსცადეს ისინი Acinetobacter baumannii-ზე, რათა დაენახათ, თუ რომელს შეეძლო მისი შენელება ან მოკვლა.
ეს ინფორმაცია მიეწოდება AI-ს, რათა მას შეეძლო გაეგო წამლების ქიმიური თვისებები, რომლებსაც შეუძლიათ შეტევა პრობლემურ ბაქტერიაზე.
ამის შემდეგ AI გამოჩნდა 6680 ნაერთების სიაში, რომელთა ეფექტურობა უცნობი იყო. Nature Chemical Biology-ში გამოქვეყნებულმა შედეგებმა აჩვენა, რომ AI-ს საათნახევარი დასჭირდა მოკლე სიის შესაქმნელად.
მკვლევარებმა ლაბორატორიაში 240 გამოსცადეს და ცხრა პოტენციური ანტიბიოტიკი აღმოაჩინეს. ერთ-ერთი მათგანი იყო წარმოუდგენლად ძლიერი ანტიბიოტიკი აბაუკინი.
ლაბორატორიულმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ მას შეუძლია თაგვებში ინფიცირებული ჭრილობების მკურნალობა და პაციენტების A. baumannii-ს ნიმუშების მოკვლა.
თუმცა, ექიმმა სტოკსმა თქვა, რომ “სამუშაო ახლა იწყება”.
შემდეგი ნაბიჯი არის პრეპარატის სრულყოფა ლაბორატორიაში და შემდეგ კლინიკური კვლევების ჩატარება. ის იმედოვნებს, რომ პირველი ხელოვნური ინტელექტის მქონე ანტიბიოტიკებს შეიძლება 2030 წლამდე დასჭირდეს დრო, სანამ ისინი ხელმისაწვდომი იქნება გამოსაწერად.
საინტერესოა, რომ ამ ექსპერიმენტულ ანტიბიოტიკს არანაირი გავლენა არ ჰქონდა ბაქტერიების სხვა სახეობებზე და მუშაობს მხოლოდ A. baumannii-ზე.
ბევრი ანტიბიოტიკი კლავს ბაქტერიებს განურჩევლად. მკვლევარები თვლიან, რომ აბაცინის სიზუსტე გაართულებს წამლებისადმი რეზისტენტობის გამოვლენას და შეიძლება გამოიწვიოს ნაკლები გვერდითი მოვლენები.
პრინციპში, AI-ს შეუძლია ათობით მილიონი პოტენციური ნაერთების სკრინინგის შესაძლებლობა – რისი ხელით გაკეთებაც არაპრაქტიკული იქნებოდა.
“AI ზრდის სიჩქარეს და იდეალურ სამყაროში ამცირებს ღირებულებას, რომლითაც ჩვენ შეგვიძლია აღმოვაჩინოთ ანტიბიოტიკების ახალი კლასები, რომლებიც ჩვენ ძალიან გვჭირდება”, – მითხრა ექიმმა სტოკსმა.
მკვლევარებმა 2020 წელს გამოსცადეს E. coli-ში ხელოვნური ინტელექტის დახმარებით ანტიბიოტიკების აღმოჩენის პრინციპები, მაგრამ ახლა გამოიყენეს ეს ცოდნა, რათა ფოკუსირება მოახდინონ დიდ მავნებლებზე. შემდეგ ისინი აპირებენ Staphylococcus aureus-სა და Pseudomonas aeruginosa-ს ნახვას.
„ეს აღმოჩენა კიდევ უფრო ადასტურებს წინაპირობას, რომ AI-ს შეუძლია მნიშვნელოვნად დააჩქაროს და გააფართოოს ჩვენი ახალი ანტიბიოტიკების ძიება“, – თქვა პროფესორმა ჯეიმს კოლინზმა, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტიდან.
მან დაამატა: „აღფრთოვანებული ვარ, რომ ეს ნამუშევარი გვიჩვენებს, რომ ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ხელოვნური ინტელექტი პრობლემურ პათოგენებთან საბრძოლველად, როგორიცაა A. baumannii“.
