هوش مصنوعی بار دیگر نقش مهم خود را در پیشرفت علم پزشکی به نمایش گذاشت. پژوهشگران با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی موفق شده‌اند یک آنتی‌بیوتیک جدید و امیدوارکننده به نام MP20 را برای درمان بیماری سوزاک (Gonorrhea) شناسایی کنند. این بیماری مقاربتی باکتریایی در سال‌های اخیر به دلیل افزایش مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها، به یکی از نگرانی‌های جدی نظام‌های سلامت در سراسر جهان تبدیل شده است.

سوزاک که توسط باکتری Neisseria gonorrhoeae ایجاد می‌شود، سالانه بیش از ۵۰۰ هزار نفر را تنها در ایالات متحده مبتلا می‌کند. این بیماری می‌تواند باعث درد، ترشحات غیرطبیعی و در صورت درمان نشدن، ناباروری شود. همچنین ابتلای زنان باردار به این عفونت خطر سقط جنین، زایمان زودرس و انتقال بیماری به نوزاد را افزایش می‌دهد که ممکن است به عوارضی مانند سپسیس یا نابینایی منجر شود.

مشکل اصلی این باکتری، توانایی بالای آن در ایجاد مقاومت دارویی است. اگرچه آنتی‌بیوتیک سفتریاکسون (Ceftriaxone) همچنان درمان استاندارد سوزاک محسوب می‌شود، اما گزارش‌ها نشان می‌دهد مقاومت نسبت به این دارو در برخی مناطق جهان به سرعت در حال افزایش است. در حالی که تنها حدود ۰.۱ درصد از موارد ابتلا در آمریکا نسبت به سفتریاکسون مقاوم هستند، این رقم در برخی استان‌های چین به ۱۰ درصد و در شهر هانوی ویتنام به ۲۷ درصد رسیده است.

در پژوهش جدید که نتایج آن در مجله Science Translational Medicine منتشر شده، محققان برای سرعت بخشیدن به فرآیند کشف دارو از هوش مصنوعی استفاده کردند. آن‌ها ابتدا مدل‌های یادگیری ماشین را با اطلاعات مربوط به ۱۷۵۵ داروی تأییدشده آموزش دادند تا ویژگی‌های شیمیایی ترکیبات مؤثر علیه سوزاک را شناسایی کنند. سپس این مدل‌ها بیش از ۶ میلیون ترکیب شیمیایی را مورد بررسی قرار دادند و ۲۱۳ ترکیب امیدوارکننده را شناسایی کردند. پس از حذف ترکیبات مشابه داروهای موجود و موادی که سمیت بالایی داشتند یا اثر ضدباکتریایی کافی نداشتند، آنتی‌بیوتیک MP20 به عنوان یکی از بهترین گزینه‌ها انتخاب شد.

برای آزمایش این دارو، پژوهشگران به جای استفاده از حیوانات، از فناوری پیشرفته «واژن روی تراشه» (Vagina-on-a-Chip) بهره بردند. این سامانه زیستی، ساختار و عملکرد بافت واژن انسان را شبیه‌سازی می‌کند و امکان بررسی دقیق عملکرد داروها را فراهم می‌سازد. در این آزمایش، باکتری سوزاک روی سطح تراشه قرار گرفت و MP20 از طریق کانالی مشابه جریان خون به بافت منتقل شد.

نتایج نشان داد که MP20 توانست از لایه‌های بافتی عبور کرده و با غلظتی مناسب به محل عفونت برسد. عملکرد این آنتی‌بیوتیک در از بین بردن باکتری سوزاک با داروی سفتریاکسون برابری می‌کرد و پس از درمان، هیچ باکتری زنده‌ای در نمونه‌ها مشاهده نشد. با وجود این نتایج امیدوارکننده، پژوهشگران تأکید می‌کنند که MP20 هنوز در مراحل اولیه توسعه قرار دارد و پیش از ورود به آزمایش‌های بالینی باید ایمنی آن از نظر سمیت کبدی، کلیوی و سایر عوارض جانبی به‌طور کامل بررسی شود. همچنین لازم است اثربخشی این دارو در درمان عفونت‌های سوزاک در بخش‌های مختلف بدن از جمله گلو، رکتوم و دستگاه تناسلی نیز ارزیابی شود.

به اعتقاد محققان، این مطالعه نشان می‌دهد که هوش مصنوعی می‌تواند فرآیند کشف داروهای جدید را به شکل چشمگیری متحول کند. با توجه به اینکه امروزه بیش از ۷۰ میلیارد ترکیب شیمیایی در دسترس پژوهشگران قرار دارد، استفاده از مدل‌های هوش مصنوعی می‌تواند زمان و هزینه توسعه داروهای جدید را کاهش داده و راه را برای مقابله با بیماری‌های مقاوم به درمان هموار کند.

منبع خبر: livescience