طراحی آنتی بیوتیک‌های جدید با کمک هوش مصنوعی مولد

به گزارش واحد ترجمه ایران دکونومی، دانشمندان دانشگاه مک مستر کانادا با همکاری دانشگاه استنفورد مدل جدیدی از هوش مصنوعی مولد (AI) اختراع کرده‌اند که می تواند میلیاردها مولکول آنتی بیوتیک جدید طراحی کند. این مولکول‌های ارزان قیمت، به راحتی در آزمایشگاه ساخته می‌شوند.

مقاومت ضد میکروبی (AMR) یک نگرانی جهانی در حوزه بهداشت و سلامت جامعه است که نیاز مبرم به ساخت آنتی بیوتیک‌های جدید را گوشزد می‌کند. این درحالی است که حتی روش‌های مدرن هوش مصنوعی در جداسازی ترکیبات شیمیایی امیدوارکننده عملکردی محدود دارند، به‌ویژه زمانی که محققان باید روش‌هایی را برای تولید این داروهای جدید هدایت‌شده با هوش مصنوعی و آزمایش آن‌ها در آزمایشگاه کشف کنند.

دستاورد شگفت‌انگیز هوش مصنوعی در تولید آنتی بیوتیک

محققان موفق شده‌اند یک مدل جدید از هوش مصنوعی مولد به نام سینتمول (SyntheMol) را ابداع کنند که می‌تواند آنتی بیوتیک‌های جدیدی را برای جلوگیری از گسترش اسینتوباکتر بومانی طراحی کند. سازمان جهانی بهداشت (WHO) این باکتری را به عنوان یکی از خطرناک‌ترین باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک در جهان معرفی کرده است، زیرا می‌تواند باعث ایجاد امراضی همچون ذات‌الریه، مننژیت و زخم‌های عفونی شود که همگی می‌توانند منجر به مرگ شوند و شدیداً مقاوم به دارو هستند.

دکتر جاناتان استولز، استادیار دپارتمان بیومدیکال و بیوشیمی مک مستر، گفت: «آنتی بیوتیک‌ها داروهایی منحصر به فرد هستند. ما به محض استفاده از این داروها در کلینیک و قبل از بی‌اثر شدن داروها، یک تایمر را روشن می‌کنیم، زیرا باکتری‌ها به سرعت تکامل می‌یابند و در برابر آنها مقاومت ایجاد می‌کنند. به همین جهت به خط تولیدی از آنتی بیوتیک‌ها نیاز داریم که خیلی سریع و با هزینه اندک ساخته شوند. اینجاست که هوش مصنوعی وارد بازی می‌شود.»

محققان در این مطالعه، مجموعه‌ای متشکل از 132 هزار قطعه مولکولی با ماهیت‌های مختلف استخراج و سپس آنها را با مجموعه‌ای از 13 واکنش شیمیایی ترکیب کردند. این فرایند به آنها اجازه داد تا با کمک سینتمول، 30 میلیارد ترکیب مختلف مولکولی را شناسایی کرده و مولکول‌های جدیدی با بیشترین خواص ضد باکتریایی طراحی کنند.

پس از آن، هر یک از مولکول‌ها از طریق یک مدل هوش مصنوعی دیگر که برای پیش‌بینی توکسیسیته یا همان سمیت سلولی آموزش دیده بود، تغذیه شدند. محصول این فرآیند شش مولکول غیرسمی با فعالیت ضد باکتریایی موثر علیه اسینتوباکتر بومانی (A. baumannii) بود.

دکتر جیمز زو، یکی از نویسندگان این مقاله پژوهشی معتقد است: «سینتمول نه تنها مولکول‌های جدیدی را طراحی می‌کند که گزینه‌های دارویی امیدوارکننده‌ای هستند، بلکه دستور العملی برای چگونگی ساخت هر مولکول جدید نیز ایجاد می‌کند.»

سلب مسئولیت: تلاش ایران دکونومی مبتنی بر ارائه محتوای مفید صرفاً جهت افزایش آگاهی مخاطب است و توصیه مالی محسوب نمی‌گردد.

منبع: drugtargetreview