پژوهشگران مؤسسه MIT آمریکا با کمک هوش مصنوعی موفق به طراحی دو آنتی‌بیوتیک جدید شدند که در آزمایش‌های آزمایشگاهی و حیوانی توانستند باکتری‌های مقاوم به درمان، از جمله سوزاک مقاوم به دارو و MRSA را از بین ببرند. این کشف می‌تواند آغاز «دوران طلایی دوم» در کشف آنتی‌بیوتیک‌ها باشد.

چرا این کشف اهمیت دارد؟

مقاومت باکتری‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها به یکی از بزرگ‌ترین تهدیدات سلامت عمومی جهان تبدیل شده است. بیش از یک میلیون مرگ سالانه در اثر عفونت‌های مقاوم به درمان رخ می‌دهد. کمبود آنتی‌بیوتیک‌های جدید و مصرف بی‌رویه داروها، باعث شده باکتری‌ها به راحتی تکامل یافته و داروهای موجود را بی‌اثر کنند.

روش نوآورانه MIT با استفاده از هوش مصنوعی

تیم MIT با استفاده از مدل‌های پیشرفته هوش مصنوعی مولد (Generative AI) موفق شد به‌جای جستجو در بین ترکیبات موجود، به‌صورت اتم به اتم مولکول‌های جدید را برای درمان باکتری‌های خاص طراحی کند. این مدل از داده‌های ساختاری ترکیبات شناخته‌شده و تأثیر آن‌ها بر انواع باکتری‌ها آموزش دیده و سپس ۳۶ میلیون ترکیب مختلف، شامل مولکول‌هایی که قبلاً وجود نداشتند، را بررسی کرد.

دو رویکرد برای طراحی دارو

در رویکرد اول، AI از بین میلیون‌ها قطعه شیمیایی کوچک یک نقطه شروع پیدا کرد و از آن ساختار دارویی را گسترش داد. در روش دوم، به هوش مصنوعی اجازه داده شد که به‌طور کامل و از صفر ساختارهای دارویی را طراحی کند. نکته مهم اینکه، ترکیبات سمی برای انسان یا شبیه به آنتی‌بیوتیک‌های موجود از چرخه حذف شدند.

نتایج آزمایشگاهی و حیوانی

پس از تولید این مولکول‌ها، نسخه‌های منتخب در آزمایشگاه و روی موش‌های آلوده آزمایش شدند. نتیجه: دو آنتی‌بیوتیک امیدوارکننده برای درمان سوزاک مقاوم و MRSA کشف شد. البته هنوز راه طولانی برای آزمایش‌های بالینی باقی مانده و طبق تخمین محققان، حداقل ۱ تا ۲ سال دیگر برای اصلاح و توسعه دارو زمان لازم است.

چالش‌های پیش رو

• مدل‌های فعلی آزمایشگاهی ممکن است بازتاب دقیقی از عملکرد دارو در بدن انسان نباشند.
• تولید ترکیبات طراحی‌شده توسط AI دشوار است. از بین ۸۰ ترکیب پیشنهادی برای سوزاک، تنها دو مورد توانستند به‌صورت واقعی سنتز شوند.
• مسئله اقتصادی نیز جدی است. داروهای آنتی‌بیوتیکی جدید باید به‌ندرت استفاده شوند تا مقاومت ایجاد نشود، که این باعث کاهش سودآوری برای شرکت‌های داروسازی می‌شود.

با این حال، این تحقیق نشان می‌دهد هوش مصنوعی می‌تواند نقش کلیدی در کشف داروهای آینده ایفا کند. استفاده از AI برای طراحی آنتی‌بیوتیک‌های کاملاً جدید، امید تازه‌ای برای مقابله با ابرمیکروب‌ها ایجاد کرده است.

منبع خبر: bbc