IBM برای ساخت آنتی بیوتیک های جدید از هوش مصنوعی بهره می‌گیرد

با پنهان شدن در پشت بیماری همه گیر کرونا، تهدید جدی دیگری برای سلامت عمومی در حال ظهور است و آن “ابر میکروب” های مقاوم به آنتی بیوتیک می‌باشند.

برای کمک به تغییر روند، آنتی به بیوتیک های جدید لازم می‌باشد ولی تولید آنها زمان بر است. در حال حاضر، تحقیقات IBM هوش مصنوعی را برای انجام این کار قرار داده و دو نامزد دارویی جدید را بسیار سریع تولید کرده است.

باکتری های مقاوم

کشف پنی سیلین یکی از مهمترین پیشرفتهای علمی قرن بیستم بود، زیرا قبلاً عفونتهای کشنده به راحتی قابل درمان نبودند. اما چند دهه بعد، این مزایا شروع به تزلزل کردند.

مانند همه ارگانیسم‌ها، باکتری ها نیز در واکنش به محیط خود تکامل می‌یابند؛ بنابراین وقتی ما محیط آنها (یعنی بدن) را با دارو مقاوم می‌کنیم، بعد از چند وقت برخی از آنها می‌فهمند که چگونه از خود دفاع کنند.

با توجه به زمان کافی و استفاده از آنتی بیوتیک، تنها میکروب های باقی می‌مانند که از نظر ژنتیکی در برابر داروها مقاوم باشند.

این وضعیتی است که ما به طور فزاینده‌ای درگیر آن هستیم. ما اکنون به آخرین خط دفاعی خود رسیده‌ایم و این بسیار نگران کننده است، حتی برای کسانی که بدن های مقاومی دارند.

بدون آنتی بیوتیک های جدید یا سایر روش های درمانی، دانشمندان پیش بینی می‌کنند که با ابتلا به عفونت های جزئی، ممکن است تا سال ۲۰۵۰ تا ۱۰ میلیون نفر در سال جان خود را از دست بدهند.

بدتر اینکه تولید داروهای جدید سالها به طول می‌انجامد و شامل مقدار زیادی آزمایش و خطا است، مولکول های بالقوه از ترکیبات شیمیایی بی شماری ساخته شده‌اند.

آنتی بیوتیک های جدید

خوشبختانه، این فقط تنها چیزی است که هوش مصنوعی در آن برتری دارد، بنابراین IBM یک سیستم جدید برای جستجوی اعداد برای ما ایجاد کرده است.

تیم تحقیق IBM یک سیستم هوش مصنوعی ایجاد کرده است که در کاوش کل فضای امکان برای پیکربندی های مولکولی بسیار سریعتر عمل می‌کند.

در ابتدا، محققان با مدلی به نام خود رمزگذار مولد عمیق شروع به کار کردند، که اساساً طیف وسیعی از توالی پپتیدها را بررسی می‌کند، اطلاعات مهمی در مورد عملکرد آنها و مولکول های سازنده آنها را به دست می‌آورد و شباهت هایی با سایر پپتیدها دارد.

در مرحله بعد، سیستمی به نام (Controlled Latent Attribute Space Sampling (CLaSS)) اعمال می‌شود. این سیستم از داده های جمع آوری شده استفاده می‌کند و مولکول های جدید پپتیدی با ویژگی های خاص و دلخواه تولید می‌کند. در این حالت، این اثر ضد میکروبی است.

اما مطمئناً، توانایی از بین بردن باکتری ها تنها ویژگی یک آنتی بیوتیک نیست. همچنین لازم است برای استفاده انسان بی خطر باشد و به طور ایده آل در طیف وسیعی از کلاس باکتری ها کار کند. بنابراین مولکولهای تولید شده توسط AI از طریق طبقه بندی های یادگیری عمیق اجرا می‌شوند تا ترکیبات بی اثر یا سمی از بین بروند.

در طی ۴۸ روز، سیستم AI 20 کاندیدای جدید پپتید آنتی بیوتیک را شناسایی، سنتز و آزمایش کرد. به طور خاص دو مورد از آنها امیدوار کننده بودند.

آنها با سوراخ کردن در غشاهای خارجی اشکالات، در برابر طیف وسیعی از باکتریهای دو گروه اصلی (گرم مثبت و گرم منفی) بسیار قوی بودند. در کشتهای سلولی و آزمایشهای موش، سمیت آنها نیز کم بود و بعید به نظر می‌رسید که منجر به مقاومت بیشتر دارو در اشریشیا کلی(E. coli) شود.

این دو کاندیدای جدید آنتی بیوتیک به خودی خود به اندازه کافی هیجان انگیز هستند، اما فرایند کشف آنها موفقیت واقعی است. توانایی تولید سریع و کارآمدتر آنتی بیوتیک های جدید می‌تواند به جلوگیری از بازگشت سناریوی زمان قبل از آنتی بیوتیک کمک کند.

منبع: newatlas

بامد مرجع تخصصی تجهسزات پزشکی و ملزومات مصرفی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *