اكتشاف مضاد حيوى مثبط للبكتيريا الخارقة بمساعدة الذكاء الاصطناعي

وكان المركّب الذي تم تحديده بواسطة الذكاء الاصطناعي، يعمل بطريقة تحبط فقط العامل المسبب للمرض، كما أنه لا يقتل العديد من الأنواع الأخرى من البكتيريا المفيدة التي تعيش في الأمعاء أو على الجلد.

وقال الباحثون إن نجاح المزيد من المضادات الحيوية قد يمنع البكتيريا من أن تصبح مقاومة في المقام الأول، ونُشرت الدراسة في مجلة Nature Chemical Biology، ورأى الدكتور سيزار دي لا فوينتي، أستاذ مساعد بكلية بيرلمان للطب في جامعة بنسلفانيا الذي يستخدم أيضًا الذكاء الاصطناعي للعثور على علاجات جديدة، “إنه أمر واعد للغاية”.

وفي الدراسة، ركز الباحثون على بكتيريا Actinetobacter baumanii، وتتواجد في المستشفيات وأماكن الرعاية الصحية الأخرى، وتتشبث بالأسطح، مثل مقابض الأبواب.

ونظرًا إلى أنها قادرة على انتزاع أجزاء من الحمض النووي من الكائنات الحية الأخرى التي تتلامس معها، فيمكنها دمج أفضل أسلحتها، وهي جينات تساعد على مقاومة العوامل التي يستخدمها الأطباء للعلاج.

وقال مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها الأمريكى، إن عدوى بكتيريا Acinetobacter baumanii كانت “في أمس الحاجة” لأنواع جديدة من المضادات الحيوية لعلاجها، ووجدت دراسة حديثة أجريت على مرضى المستشفيات المصابين بعدوى Actinetobacter baumanii، أن 1 من كل 4 أشخاص قد مات خلال شهر من تشخيصهم، وفي الدراسة الجديدة، تعاون ستوكس مع باحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وهارفارد، وبداية، تم استخدام تقنية تُعرف بفحص عالي الإنتاجية لزراعة Acinetobacter baumanii في أطباق المختبر، وقضوا أسابيع بتعريض هذه المستعمرات لأكثر من 7,500 عامل، مثل الأدوية والمكونات النشطة للأدوية، ووجدوا 480 مركبًا قد منع نمو البكتيريا، وقاموا بإدخال هذه المعلومات إلى جهاز كمبيوتر، واستخدموها لتدريب الذكاء الاصطناعي.

وأوضح ستوكس، إنه بمجرد أن يتم تدريب نموذجنا، ما يمكننا فعله بعد ذلك هوعرض النموذج أمام صور لمواد كيميائية ليس لها مثيل، واستنادًا إلى ما تعلمته أثناء التدريب، فإنه سيتنبأ بإذا كانت هذه الجزيئات مضادة للبكتيريا أم لا.

وفحص النموذج أكثر من 6 آلاف جزيء.

ولكن، حُصر البحث إلى 240 مادة كيميائية تم اختبارها في المختبر، وساعدت الاختبارات المعملية على تقليص القائمة إلى 9 من أفضل مثبطات البكتيريا.

ومن هناك، ألقوا نظرة فاحصة على بنية كل واحدة، وتخلصوا من تلك التي اعتقدوا أنها قد تكون خطيرة أو مرتبطة بالمضادات الحيوية المعروفة.

وأخيرًا، ظلّ مركب واحد، اسمه RS102895، ويعتقد ستوكس أنه تم تطويره في الأصل كعلاج محتمل لمرض السكري.

ويقول إنه يبدو أنه يعمل بطريقة جديدة تمامًا، من خلال منع مكونات البكتيريا من الانتقال من داخل الخلية إلى سطحها.

ويعمل RS102895، الذي أعاد الباحثون تسميته بـabaucin، المضاد لبكتيريا Actinetobacter baumanii.

وقال ستوكس: “تعتبر آلية مثيرة للاهتمام إلى حد ما وآلية لم يتم ملاحظتها بين المضادات الحيوية السريرية حتى الآن.