اكتشاف أول مضاد حيوي في العالم بمساعدة الذكاء الاصطناعي

تمكن علماء من اكتشاف نوع جديد من المضادات الحيوية باستخدام الذكاء الاصطناعي (AI)، في إنجاز هو الأول من نوعه في العالم.

وأشاد خبراء بهذا الإنجاز، واعتبروه تقدما كبيرا في مكافحة مشكلة مقاومة الأمراض للعقاقير الطبية، والتي أصبحت متفاقمة.

واستخدم العلماء خوارزمية (عمليات حسابية آلية معقدة) قوية لتحليل أكثر من 100 مليون مركب كيميائي في غضون أيام.

وقال الباحثون إن تركيبة المضادات الحيوية المكتشفة حديثا، تمكنت من القضاء على 35 نوعا من البكتيريا القاتلة.

وارتفعت معدلات الإصابة بالأمراض المقاومة للمضادات الحيوية خلال السنوات الأخيرة بنسبة 9 في المئة في إنجلترا بين عامي 2017 و 2018، لتبلغ ما يقرب من 61 ألف حالة.

وفي حال تناول المضادات الحيوية بشكل غير مناسب، قد تكتسب البكتيريا الضارة التي تعيش داخل الجسم القدرة على مقاومتها، ما يعني أن الأدوية ستفقد فعاليتها في شفاء الأمراض والقضاء على البكتريا.

ووصفت منظمة الصحة العالمية هذه الظاهرة بأنها "من أكبر التهديدات التي تواجه الأمن الصحي العالمي والتنمية في يومنا".

"عصر جديد"

قالت ريجينا برزيلاي، الباحثة البارزة في المشروع بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا "في ما يتعلق باكتشاف المضادات الحيوية، فإن هذا الإنجاز هو الأول من نوعه على الإطلاق".

والخوارزمية التي استخدمت في إنجاز الاكتشاف، مستوحاة من بنية الدماغ البشري.

وتمكن العلماء من تدريب الخوارزمية على تحليل البنية الأساسية لحوالي 2500 دواء ومركب مختلف، للعثور على أفضل المركبات المضادة للبكتيريا التي يمكن أن تقتل البكتيريا الإشريكية القولونية E. coli.

واختار الباحثون 100 شخص لإجراء اختبارات عليهم قبل اكتشاف هاليسين (دواء يعمل كمثبط للإنزيم c-Jun N-terminal كيناز).

وقال جيمس كولينز، وهو مهندس بيولوجي في الفريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا "أعتقد أن هذا هو أحد أقوى المضادات الحيوية التي تم اكتشافها حتى الآن".

وأضاف "أردنا تطوير منصة تسمح لنا بتسخير قوة الذكاء الاصطناعي للدخول في عصر جديد من اكتشاف مضادات حيوية".

وأكد الدكتور بيتر بانيستر، رئيس لجنة الرعاية الصحية بمعهد الهندسة والتكنولوجيا، إن الطريقة المستخدمة "راسخة" بالفعل في البحوث الطبية.

وقال بانيستر لبي بي سي "اكتسبت الطريقة نفسها شعبية في تطوير علاجات جديدة، مثل الأدوية، وفي حالة هذا البحث، كانت المضادات الحيوية وسيلة لإدراك الأنماط، التي يمكن أن تساعد في فرز الأعداد الهائلة من الجزيئات الكيميائية".

وأضاف بانيستر "تتجاوز هذه الورقة المحاكاة النظرية، وتقدم نتائج ما قبل الاختبارات السريرية، والتي تعد ضرورية إلى جانب التجارب السريرية اللاحقة لإظهار فعالية وسلامة الأدوية الجديدة المكتشفة بالذكاء الاصطناعي".

وكانت بريطانيا منذ عام 2014، قد خفضت عدد المضادات الحيوية التي تستخدمها بنسبة تتجاوز 7 في المئة، ولكن ارتفع في المقابل عدد الإصابات المقاومة للأدوية بنسبة 35 في المئة خلال الفترة من 2013 إلى 2017.

وأضاف الباحثون أن استخدام التكنولوجيا لتسريع اكتشاف الدواء، يمكن أن يساعد في خفض تكلفة إنتاج المزيد من المضادات الحيوية في المستقبل.

اختراقات كبيرة

يأتي ذلك بعد أسابيع فقط من اكتشاف الذكاء الاصطناعي لجزيء دوائي، هو الأول من نوعه الذي يستخدم في التجارب على البشر.

وسيتم استخدام الجزيء لعلاج المرضى الذين يعانون من اضطراب الوسواس القهري.

لا يزال استخدام تقنية الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية في مراحله الأولى، ولكن مازال هناك تقدم كبير يمكن إنجازه.

واعتبرت دراسة حديثة أن الذكاء الاصطناعي أكثر دقة من الأطباء في تشخيص سرطان الثدي من خلال تصوير الثدي بالأشعة السينية.

وقام فريق دولي، يضم باحثين من غوغل هيلث Google Health وإمبريال كوليدج لندن Imperial College London ، بتصميم وتدريب نموذج كمبيوتر على قراءة صور الأشعة السينية لنحو 29 ألف سيدة.

وقد تفوقت خوارزمية الذكاء الاصطناعي في تشخيص سرطان الثدي على ستة أخصائيين في الأشعة.