گزارش کردن دنیای مانا این باکتری بسیار مقاوم به دارو سالانه هزاران نفر را در سراسر جهان می کشد، بنابراین کشف این آنتی بیوتیک نقطه عطفی در مبارزه با مقاومت باکتریایی به حساب می آید.
جیمز کالینز، استاد مهندسی پزشکی در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) و یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، گفت: [هوش مصنوعی]برای پیش‌بینی اینکه مولکول‌های خاصی آنتی‌بیوتیک‌های خوبی هستند، ارزیابی شوند. استفاده از دانش به دست آمده از هوش مصنوعی باعث صرفه جویی در زمان و منابع می شود و امکان تجزیه و تحلیل باکتری ها و ساختار شیمیایی آنها را به روشی که قبلا امکان پذیر نبود، فراهم می کند.
گزارش یافته های این تیم 21 نفره در مجله Nature منتشر شد و در طول این تحقیق، محققان از “مدل یادگیری عمیق” برای پیش بینی فعالیت ها و ترکیب این آنتی بیوتیک جدید استفاده کردند.
یادگیری عمیق به هوش مصنوعی اجازه می دهد تا ایده های جدیدی را از مجموعه عظیمی از داده های برنامه ریزی نشده بیاموزد و کشف کند. این روش به طور فزاینده ای در تحقیقات پزشکی با هدف شناسایی داروهای بالقوه، پیش بینی خواص آنها و بهینه سازی فرآیند توسعه آنها استفاده می شود.
عفونت های ناشی از استافیلوکوکوس اورئوس، که به داروینیس مقاوم است، می تواند از عفونت های پوستی خفیف تا شرایط جدی تر و تهدید کننده زندگی مانند ذات الریه و عفونت های خونی متغیر باشد.
گزارش مرکز پیشگیری و کنترل بیماری های اروپا (ECDC) نشان می دهد که هر ساله حدود 150000 عفونت به همین دلیل در سراسر اتحادیه اروپا وجود دارد و سالانه حدود 35000 نفر در این اتحادیه در نتیجه این عفونت ها جان خود را از دست می دهند.
تیم تحقیقاتی MIT حدود 39 هزار ترکیب را با کمک «مدل یادگیری عمیق» برای آگاهی از فعالیت آنتی‌بیوتیکی آنها در برابر باکتری «استافیلوکوکوس اورئوس» ارزیابی کرده و داده‌ها و جزئیات به‌دست‌آمده از ساختار شیمیایی ترکیبات این مدل را وارد کردند.
فلیکس وانگ، یکی دیگر از محققین این مطالعه گفت: «کاری که ما در این مطالعه می‌خواستیم انجام دهیم، باز کردن جعبه سیاه بود. این مدل‌ها محاسبات زیادی را شامل می‌شوند که در واقع اتصالات عصبی را تقلید می‌کنند، و هیچ‌کس واقعاً نمی‌داند که درون آن جعبه چه می‌گذرد.
محققان می گویند با کمک این مدل ها توانستند حدود 12 میلیون ترکیب موجود را غربال کنند و ترکیباتی را از پنج دسته مختلف شناسایی کنند که نوعی فعالیت علیه باکتری استافیلوکوکوس اورئوس نشان می دهند.
پس از آن، محققان حدود 280 مورد از این ترکیبات را بر روی باکتری «استافیلوکوکوس اورئوس» آزمایش کردند و در نهایت توانستند دو ترکیب آنتی بیوتیکی امیدوارکننده را شناسایی کنند.
آزمایش‌های نهایی اثربخشی این آنتی‌بیوتیک‌ها در دو مدل موش انجام شد که یک گروه دارای عفونت پوستی با استافیلوکوکوس اورئوس و گروه دیگر دارای عفونت سیستمیک با استافیلوکوکوس اورئوس بودند و نتایج نشان داد که استفاده از این آنتی‌بیوتیک جدید باعث شد تا میزان آلودگی در موش های میزبان تا 10 برابر کاهش یابد.
