نيويورك-كشف الباحثون أن الذكاء الاصطناعي قد اخترع اثنين من المضادات الحيوية المحتملة التي يمكن أن تقتل السيلان المقاوم للمخدرات و MRSA.
تم تصميم المخدرات من الذرة من قبل الذكاء وأقتل الأدوية في الاختبارات المختبرية والحيوانية.
لا يزال المركبان بحاجة إلى سنوات من التجارب السريرية والتجارب السريرية قبل أن يتم وصفهما.
لكن فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) يقف وراء ذلك يقول إن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يبدأ “العصر الذهبي الثاني” في اكتشاف المضادات الحيوية.
تقتل المضادات الحيوية البكتيريا ، لكن الالتهابات التي تقاوم العلاج تسبب الآن أكثر من مليون حالة وفاة سنويًا.
ساعد الإفراط في استخدام المضادات الحيوية على التطور لتفادي آثار الأدوية ، وكان هناك نقص في المضادات الحيوية الجديدة لعقود.
سبق أن استخدم الباحثون الذكاء الاصطناعي لتجول الآلاف من المواد الكيميائية المعروفة في محاولة لتحديد تلك التي لديها القدرة على أن تصبح مضادات حيوية جديدة.
مكتشف مضادات حيوية جديدة من Superbug باستخدام الذكاء الاصطناعي
الآن ، ذهب فريق معهد ماساتشوستس للتكن
استجوبت دراستهم ، التي نشرت في مجلة خلية المجلات ، 36 مليون مركب بما في ذلك تلك التي لا توجد أو لم يتم اكتشافها بعد.
قام العلماء بتدريب الذكاء الاصطناعي من خلال إعطائها التركيب الكيميائي للمركبات المعروفة إلى جانب البيانات حول ما إذا كانوا يبطئون نمو الأنواع المختلفة من البكتيريا.
ثم يتعلم الذكاء الاصطناعى كيف تتأثر البكتيريا بالهياكل الجزيئية المختلفة ، التي تم بناؤها من الذرات مثل الكربون والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين.
ثم حاولت طريقتان تصميم المضادات الحيوية الجديدة مع الذكاء الاصطناعي. حدد الأول نقطة انطلاق واعدة من خلال البحث من خلال مكتبة مكونة من ملايين الشظايا الكيميائية ، من ثماني إلى 19 ذرات في الحجم ، ومبني من هناك. والثاني أعطى منظمة العفو الدولية حرة من البداية.
عملية التصميم أيضا تخلص من أي شيء يشبه المضادات الحيوية الحالية. حاول أيضًا التأكد من أنها تخترع الأدوية بدلاً من الصابون وتصفية أي شيء يتوقع أن يكون سامًا للبشر.
استخدم العلماء منظمة العفو الدولية لإنشاء المضادات الحيوية لسيطرة السيلان و MRSA ، وهو نوع من البكتيريا التي تعيش دون ضارة على الجلد ولكنها يمكن أن تسبب عدوى خطيرة إذا دخل الجسم.
بمجرد تصنيعها ، تم اختبار التصميمات الرائدة على البكتيريا في المختبر وعلى الفئران المصابة ، مما أدى إلى عقارين محتملين جديدين.
يقول البروفيسور جيمس كولينز من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “نحن متحمسون لأننا نظهر أنه يمكن استخدام AI التوليدي لتصميم المضادات الحيوية الجديدة تمامًا”.
“يمكن لمنظمة العفو الدولية أن تمكننا من التوصل إلى جزيئات ، بثمن بخس وبسرعة وبهذه الطريقة ، وتوسيع ترسانةنا ، وتمنحنا حقًا ساقنا في معركة ذكائنا ضد جينات الأدوات الرائعة.”
ومع ذلك ، فهي ليست مستعدة للتجارب السريرية وستتطلب الأدوية صقلًا – المقدر أن تأخذ عملًا آخر إلى عامين – قبل أن تبدأ عملية اختبارهم الطويلة في الأشخاص.
لقد وجدت فيروسًا آكلًا للبكتيريا في حولتي-هل يمكن أن ينقذ حياتك؟
وقال الدكتور أندرو إدواردز ، من مبادرة فليمنغ والكلية الإمبراطورية في لندن ، إن العمل “مهم للغاية” مع “إمكانات هائلة” لأنه “يوضح نهجًا جديدًا لتحديد المضادات الحيوية الجديدة”.
لكنه أضاف: “بينما تعد الذكاء الاصطناعى بتحسين اكتشاف المخدرات وتطورها بشكل كبير ، ما زلنا بحاجة إلى القيام بالساحات الصلبة عندما يتعلق الأمر باختبار السلامة والفعالية”.
يمكن أن تكون هذه عملية طويلة ومكلفة دون أي ضمان بأن الأدوية التجريبية سيتم وصفها للمرضى في النهاية.
يدعو البعض إلى اكتشاف المخدرات AI على نطاق أوسع للتحسين. يقول البروفيسور كولينز “نحن بحاجة إلى نماذج أفضل” تتجاوز مدى أداء الأدوية في المختبر إلى تلك التي تشكل مؤشرا أفضل لفعاليتها في الجسم.
هناك أيضًا مشكلة في مدى صعوبة التصنيع في التصنيع. من أعلى 80 علاجات السيلان المصممة من الناحية النظرية ، تم تصنيع اثنين فقط لإنشاء الأدوية.
وقال البروفيسور كريس دوسون ، من جامعة وارويك ، إن الدراسة “باردة” وأظهرت أن الذكاء الاصطناعى “خطوة مهمة إلى الأمام كأداة لاكتشاف المضادات الحيوية للتخفيف من ظهور المقاومة”.
ومع ذلك ، يوضح أن هناك أيضًا مشكلة اقتصادية في عوملة عدوى مقاومة للمخدرات-“كيف تصنع الأدوية التي ليس لها قيمة تجارية؟”
إذا تم اختراع مضاد حيوي جديد ، فستستخدمه بشكل مثالي قدر الإمكان للحفاظ على فعاليته ، مما يجعل من الصعب على أي شخص تحقيق ربح. – بي بي سي
