ხელოვნური ინტელექტის დახმარებით, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს მძლავრი ანტიბიოტიკი, რომელიც მსოფლიოში ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერ და წამლებისადმი რეზისტენტულ ბაქტერიებს კლავს.
ახალი პრეპარატი არსებული ანტიბაქტერიული საშუალებებისგან განსხვავებულად მოქმედებს და ამ სახის პირველი ანტიბიოტიკია, რომელიც ფარმაცევტულ ნაერთთა ვრცელ ციფრულ მონაცემებში ხელოვნურმა ინტელექტმა იპოვა.
როგორც ტესტებმა აჩვენა, ახალი საშუალება ანადგურებს ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტული მრავალი სახის ბაქტერიის შტამებს, მათ შორის Acinetobacter baumannii-სა და Enterobacteriaceae-ს — ორს იმ სამი მაღალპრიორიტეტული პათოგენიდან, რომლებიც ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციას ახალი ანტიბიოტიკების კრიტიკულად მნიშვნელოვან სამიზნედ აქვს გამოცხადებული.
„ანტიბიოტიკების აღმოჩენის თვალსაზრისით, ასეთი შემთხვევა პირველია. ვფიქრობთ, ეს გახლავთ ამ დრომდე აღმოჩენილი ერთ-ერთი უძლიერესი ანტიბიოტიკი; ახასიათებს გამორჩეული აქტივობა ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტულ პათოგენთა ფართო სპექტრის მიმართ“, — ამბობენ მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის მკვლევრები.
ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტულობა წარმოიშვება მაშინ, როდესაც ბაქტერია მუტაციას განიცდის და ვითარდება იმ მექანიზმის მიღმა, რომლითაც ანტიმიკრობული საშუალებები მას კლავენ. მეცნიერთა შეფასებით, რეზისტენტულობის დასაძლევი ახალი ანტიბიოტიკების გარეშე, 2050 წლისთვის ინფექციებმა მსოფლიოში ყოველწლიურად შეიძლება 10 მილიონი ადამიანი შეიწიროს.
ახალი ანტიბიოტიკების საპოვნელად, მეცნიერებმა „ღრმა სწავლების“ ალგორითმს ასწავლეს იმ მოლეკულების ამოცნობა, რომლებიც ბაქტერიებს კლავენ. ამისათვის მათ გამოიყენეს პროგრამული ინფორმაცია დაახლოებით 2500 წამლისა და ბუნებრივი ნაერთის ატომური და მოლეკულური მახასიათებლების შესახებ; ასევე გაარკვიეს, რამდენად შეეძლოთ ამ ნაერთებს ნაწლავის ჩხირის ბაქტერიის (E coli) ზრდის შეჩერება.
მას შემდეგ, რაც ალგორითმმა ისწავლა, რომელი მოლეკულური მახასიათებლებია ანტიბიოტიკისთვის კარგი, მეცნიერებმა მას ადამიანთა 6000-მდე სხვადასხვა დაავადების სამკურნალო საშუალებათა მონაცემების კვლევა დაავალეს. რომელიმე კონკრეტული ანტიმიკრობული საშუალების ძებნის ნაცვლად, ალგორითმი ფოკუსირებული იყო იმ ნაერთებზე, რომლებიც ეფექტიანი ჩანდა, მაგრამ არ ჰგავდა ამჟამად არსებულ ანტიბიოტიკებს. ამან კი გაზარდა შანსი, რომ პრეპარატები იმოქმედებდნენ სრულიად ახალი, რადიკალური გზით, რომლის მიმართ გვერდის ავლაც ბაქტერიებს ჯერ არ აქვთ განვითარებული.
კვლევის ავტორის, ჯონათან სტოკსის განცხადებით, ალგორითმს რამდენიმე საათი დასჭირდა ნაერთების შეფასებისა და გარკვეული იმედისმომცემი ანტიბიოტიკების გამოსავლენად. მათ შორის განსაკუთრებით დიდი პოტენციალის მქონე აღმოჩნდა ერთ-ერთი, რომელსაც მკვლევრებმა „ჰალიცინი“ უწოდეს.
ჟურნალ Cell-ში გამოქვეყნებულ კვლევაში მეცნიერები აღწერენ, თუ როგორ უმკურნალეს ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტულ რამდენიმე ინფექციას ჰალიცინით. აღსანიშნავია, რომ ეს ნაერთი პირველად დიაბეტის სამკურნალოდ შეიქმნა, მაგრამ კლინიკურ ცდებამდე ვერ მიაღწია, რადგან აღმოაჩნდა გვერდითი ეფექტები.
პაციენტებში შეგროვებულ ბაქტერიებზე ჩატარებულმა ცდებმა აჩვენა, რომ ჰალიცინმა მოკლა ტუბერკულოზის გამომწვევი მიკრობაქტერიები და ენტერობაქტერიები, რომლებიც რეზისტენტული არიან კარბაპენემებისადმი — ანტიბიოტიკების ჯგუფისადმი, რომელიც ასეთი ინფექციების დამარცხების ბოლო შანსად ითვლება. ჰალიცინმა თაგვებში ასევე მოკლა ისეთი ინფექციები, როგორებიცაა C difficile და მრავალი წამლისადმი რეზისტენტული Acinetobacter baumannii.
უფრო მეტი პრეპარატის პოვნის მიზნით, შემდეგ ჯერზე მკვლევართა ჯგუფმა უფრო დიდ, 1,5 მილიარდი ნაერთის შემცველ მონაცემთა ბაზას მიმართა. ალგორითმს მათგან 107 მილიონის დათვალიერების ნება მისცეს. სამი დღის შემდეგ, პროგრამამ მათგან 23 პოტენციური ანტიბიოტიკი გამოავლინა, რომელთაგან ორი განსაკუთრებით იმედისმომცემი ჩანს. მეცნიერები მათ უკვე ლაბორატორიაში შეამოწმებენ, მონაცემთა ბაზის კვლევას კი გააგრძელებენ.
კვლევა ჟურნალ Cell-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია The Guardian-ის მიხედვით.
