طفرة في عالم المضادات الحيوية: الذكاء الاصطناعي يبتكر علاجات جديدة للعدوى البكتيرية المستعصية

نجح باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بالاستعانة بالذكاء الاصطناعي، في تصميم مضادات حيوية جديدة قادرة على مكافحة نوعين من العدوى التي يصعب علاجها.

استخدم فريق البحث خوارزميات توليدية بالذكاء الاصطناعي لتصميم أكثر من 36 مليون مركب محتمل، ثم قاموا بفحصها حاسوبياً لتحديد خصائصها المضادة للميكروبات.

تميزت المركبات الواعدة التي توصلوا إليها ببنيتها المختلفة تماماً عن أي مضادات حيوية معروفة، وتعمل بآليات جديدة لتعطيل أغشية الخلايا البكتيرية لـ"النيسرية البنيّة" المسببة لمرض السيلان، والسلالة متعددة المقاومة للأدوية من "المكورات العنقودية الذهبية".

ونقل موقع أخبار معهد ماساتشوستس عن جيمس كولينز، أستاذ الهندسة الطبية والعلوم في المعهد، قوله: "نحن متحمسون للإمكانات الجديدة التي يفتحها هذا المشروع أمام تطوير المضادات الحيوية. عملنا يثبت قوة الذكاء الاصطناعي في تصميم الأدوية، ويمكّننا من استكشاف مساحات كيميائية واسعة لم يكن الوصول إليها ممكناً من قبل".

على مدار 45 عاماً مضت، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأميركية على عدد قليل فقط من المضادات الحيوية الجديدة، ومعظمها كان مجرد نسخ معدلة من مضادات قائمة، بينما استمرت مقاومة البكتيريا لهذه الأدوية في الازدياد.

عالمياً، يُقدر أن العدوى البكتيرية المقاومة للأدوية تتسبب في نحو 5 ملايين وفاة سنوياً.

وفي محاولة لاكتشاف مضادات جديدة، استخدم فريق البحث في معهد ماساتشوستس قوة الذكاء الاصطناعي لفحص مكتبات ضخمة من المركبات الكيميائية الموجودة، وتوسعوا إلى جزيئات غير موجودة في أي مكتبة كيميائية، عبر توليد جزيئات افتراضية بواسطة الذكاء الاصطناعي قد تكون ممكنة كيميائياً رغم عدم اكتشافها سابقاً.

أظهرت التجارب أن مركب NG1 يستهدف بروتيناً جديداً يدعى LptA، مسؤول عن تكوين الغشاء الخارجي لبكتيريا "النيسرية البنيّة" المسببة لمرض السيلان، ويعمل على تعطيل هذه العملية مما يؤدي لموت الخلية.

وتمكن DN1 من القضاء على عدوى من نوع "المكورات العنقودية الذهبية" في فأر، حيث يبدو أن هذا المركب استهدف أيضاً أغشية الخلايا البكتيرية، لكن بآليات أوسع لا تعتمد على بروتين واحد.

ستعمل منظمة Phare Bio الشريكة في المشروع على إجراء المزيد من التعديلات على NG1 وDN1، لجعلهما مناسبين لمزيد من الاختبارات السريرية، مع إمكانية تطبيق الأمر على أنواع بكتيريا أخرى.

أخبار سوريا الوطن١-وكالات-النهار