داروی هالیسین مقاوم ترین باکتری ها را نابود می کند

پژوهشگران دانشگاه MIT از الگوریتم یادگیری ماشین برای تشخیص دارویی به نام هالیسین استفاده کرده اند. داروی هالیسین می تواند گونه های بسیاری از باکتری ها را از بین ببرد. هالیسین برخلاف سیپروفلوکساسین، می تواند از ایجاد مقاومت در E.coli جلوگیری کند.

این روزها کاربرد هوش مصنوعی در تشخیص داروها توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است. دانشمندان MIT با استفاده از این فناوری شگفت انگیز، یک ترکیب آنتی بیوتیک به نام Halicin را شناسایی کرده اند. این دارو نه تنها بسیاری از باکتری های مقاوم را به قتل می رساند، بلکه این کار را به شیوه ای جدید انجام می دهد.

در حالی که اکثر آنتی بیوتیک ها، نسخه تغییریافته ای از داروهای فعلی هستند، اما هالیسین باعث می شود تا باکتری ها، قابلیت نگهداری از مواد الکتروشیمیایی لازم برای ایجاد مولکول های ذخیره ساز انرژی را از دست بدهند. بدین ترتیب، باکتری زمان زیادی زنده باقی نمی ماند. به عنوان مثال، باسیل E.coli با گذشت سی روز نتوانست هیچ گونه مقاومی را در برابر داروی هالیسین از خود نشان دهد. حال آنکه در برابر آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین تنها سه روز جنگید و توانست مقاومت خود را مجددا به دست آورد.

دستاورد تیم پژوهشی MIT به لطف ساخت سیستمی است که می تواند به شیوه ای موثرتر از سیستم های قبلی، ساختارهای مولکولی را با اهداف مطلوب (مثل کشتن باکتری) پیدا کند. برخلاف روش های گذشته، شبکه های عصبی قادر به یادگیری خودکار نمایش های مولکولی و نگاشت آن ها به بردارهای پیوسته ای هستند که به پیش بینی رفتار مولکول ها کمک می کنند. محققین پس از آماده سازی شبکه، هوش مصنوعی خود را به وسیله 2500 مولکول، شامل 1700 داروی از پیش ساخته شده و 800 محصول طبیعی آموزش داده اند. زمانی که از هوش مصنوعی خواسته شده تا به بررسی یک مجموعه 6000 مولفه ای بپردازد، هالیسین را به عنوان موثرترین دارو شناسایی کرده است.

البته نباید انتظار داشت که به این زودی داروی هالیسین برای بیماری های باکتریایی تجویز شود. پژوهشگران MIT با موفقیت توانسته اند از این دارو برای ریشه کن کردن A.baumani (عفونیت رایج بین سربازان آمریکایی در عراق و افغانستان) در موش های آزمایشگاهی استفاده کنند، اما هنوز هیچ آزمونی را روی نمونه انسانی به انجام نرسانده اند. با این حال، این دستاورد مهم می تواند یک روند بسیار عظیم را آغاز کند.

دانشمندان در حال حاضر از مدل پیشنهادی خود برای نظارت روی 100 میلیون مولکول در یک پایگاه داده دیگر استفاده کرده و 23 کاندید مختلف را شناسایی کرده اند. آن ها امیدوارند که روزی بتوانند آنتی بیوتیک های مختلف را از ابتدا طراحی کرده و داروهای فعلی را جهت افزایش اثربخشی آن ها و کاهش عوارض جانبی ناخواسته تغییر دهند. البته باید خاطر نشان کرد که تحقق این هدف، به معنی ریشه کن کردن تمام باکتری ها نیست، اما حتی در صورت از بین بردن برخی از آن ها، جان های بسیاری از خطر مرگ نجات پیدا می کند.