تطوير مضادات حيوية جديدة تقتل السيلان المقاوم للأدوية بالذكاء الاصطناعى
يعتقد الخبراء، إن الذكاء الاصطناعي قد يدل على "العصر الذهبي الثاني" لاكتشاف المضادات الحيوية، بعد إنشاء دواءين قد يكونان قادرين على قتل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية مثل السيلان والمكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين.
بقيادة البروفيسور جيمس كولينز في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، استخدم فريق بحث متخصص خوارزميات الذكاء الاصطناعي التوليدي لتجربة 36 مليون مركب، وبعد ذلك، قام الخبراء بتدريب الذكاء الاصطناعي لمساعدته على تعلم كيفية تأثر البكتيريا بالهياكل الجزيئية المختلفة المكونة من الذرات من أجل تصميم مضادات حيوية جديدة.
وللقيام بذلك، أعطوه التركيب الكيميائي للمركبات المعروفة والبيانات حول قدرتها على إعاقة نمو أنواع مختلفة من البكتيريا، خلال الدراسة التي نشرت في مجلة Cell ، تم القضاء على أي شيء مشابه جدًا للمضادات الحيوية المتوفرة حاليًا، أو يحتمل أن يكون سامًا للبشر.
وقد تم بعد ذلك محاولة تطبيق نهجين للمساعدة في تصميم المضادات الحيوية باستخدام الذكاء الاصطناعي - النهج الأول يعتمد على البحث في ملايين القطع الكيميائية، بينما يسمح النهج الآخر للذكاء الاصطناعي بالسيطرة على العملية بالكامل.
يعتقد الخبراء أن الذكاء الاصطناعي قد يدل على "العصر الذهبي الثاني" لاكتشاف المضادات الحيوية، بعد ابتكار دواءين قد يكونان قادرين على قتل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية مثل السيلان والمكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين
وكانت النتيجة هي عقاقير مبتكرة تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي لعلاج كل من العدوى المنقولة جنسياً والمكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين والتي قد تهدد الحياة.
هل ينبغي استخدام الذكاء الاصطناعي لتطوير مضادات حيوية جديدة؟
وقد تبين أن كلا منهما قادر على قتل الجراثيم المقاومة للمضادات الحيوية في الاختبارات المعملية وعلى الحيوانات،
ويمثل هذا خطوة مهمة في استخدام الذكاء الاصطناعي بين الباحثين الذين يأملون في مكافحة ارتفاع الوفيات الناجمة عن الإفراط في استخدام المضادات الحيوية.
تُعدّ الأدوية المُضادة للبكتيريا أساسيةً لعلاج العدوى والوقاية من المضاعفات المُهددة للحياة، ومع ذلك، تتزايد الحالات التي يصعب علاجها لأن البكتيريا المُسببة لها أصبحت أكثر مقاومةً للأدوية، وقد تم تسجيل ما لا يقل عن مليون حالة وفاة سنوية بسبب مقاومة المضادات الحيوية على مستوى العالم منذ عام 1990، وفقا لجامعة أكسفورد، على مدى العقد الماضي، بذلت هيئة الخدمات الصحية البريطانية جهودا متضافرة لتقليل عدد وصفات المضادات الحيوية المقدمة للمرضى، وذلك بهدف إبطاء انتشار الجراثيم المقاومة للمضادات الحيوية.
ومع ذلك، تم كتابة 37 مليون وصفة طبية في المملكة المتحدة في عام 2023، مقارنة بـ 36 مليون في عام 2022 و31 مليون في عام 2020، وفقًا للأرقام الرسمية.
ومع ذلك، ستكون هناك حاجة إلى إجراء تجارب سريرية ومزيد من تحسين الأدوية المحتملة، والتي من المتوقع أن تستغرق ما بين عام وعامين، قبل أن يكون من الممكن وصف الأدوية.
وقال الدكتور أندرو إدواردز، من مبادرة فليمنج وإمبريال كوليدج لندن، إن هذا العمل لديه "إمكانات هائلة" ويشير إلى "نهج جديد لتحديد المضادات الحيوية الجديدة".
في هذه الأثناء، قال البروفيسور كريس داوسون، من جامعة وارويك، إن هذه الأدوية يمكن أن تمثل "خطوة مهمة إلى الأمام كأداة لاكتشاف المضادات الحيوية"، ومع ذلك، حذر البروفيسور كولينز من أن هناك حاجة إلى "نماذج أفضل" لكي تتمكن الذكاء الاصطناعي من المساعدة بشكل حقيقي في معالجة الالتهابات المقاومة للأدوية.
ومن بين المخاوف الأخرى التي أثارها الخبراء الطبيون مدى تعقيد تصنيع تصاميم الذكاء الاصطناعي، حيث تم إنشاء دواءين فقط من أصل 80 تصميمًا أوليًا، وفي الوقت نفسه، من الأفضل استخدام المضاد الحيوي الجديد المصمم لعلاج الالتهابات المقاومة للأدوية بأقل قدر ممكن من أجل ضمان نجاحه.
وهذا يثير بالتالي تساؤلات حول احتمال تحقيق ربح تجاري، وفي عام 2024، تم تشخيص ما يقدر بنحو 71,802 شخصاً بمرض السيلان، وفقاً لأرقام الحكومة، وفي الوقت نفسه، تم تسجيل 910 حالة إصابة بالمكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين في جميع أنحاء إنجلترا من عام 2023 إلى عام 2024، وهو ما يمثل زيادة بنسبة 15.6% من عام 2022 إلى عام 2023.
على الرغم من أن البكتيريا المقاومة للميثيسيلين يمكن أن تعيش على الجلد دون أن تسبب أي ضرر، إلا أن هذه البكتيريا لديها القدرة على أن تصبح قاتلة إذا دخلت الجسم.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الوفد
منذ 17 ساعات
- الوفد
تطوير باستخدام الذكاء الاصطناعي مضادات حيوية تقتل البكتيريا المقاومة
الذكاء الاصطناعي .. في خطوة قد تُحدث تحولًا جذريًا في مواجهة أزمة مقاومة المضادات الحيوية، نجح باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في تطوير نوعين جديدين من المضادات الحيوية باستخدام الذكاء الاصطناعي. ووفقًا لدراسة نُشرت في مجلة Cell، فإن المركبين الجديدين أثبتا فاعلية عالية في القضاء على سلالات بكتيرية خطيرة تقاوم العلاجات التقليدية، بما في ذلك السيلان المقاوم للأدوية والمكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA). تصميم رقمي لعقاقير حقيقية باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي التوليدي، قام الفريق البحثي بتصميم أكثر من 36 مليون مركب جزيئي رقميًا، ليتم تصفية القائمة وصولًا إلى عدد محدود من المركبات الواعدة. واختار الباحثون اثنين من هذه المركبات، أُطلق عليهما اسما NG1 وDN1، وتم اختبارهما في أنابيب المختبر وعلى الفئران، حيث أظهرا نتائج مذهلة في قتل البكتيريا المقاومة. NG1: سلاح جديد ضد السيلان المقاوم صُمم العقار NG1 خصيصًا لاستهداف مرض السيلان، الذي أصبح وفقًا لتحذيرات منظمة الصحة العالمية من الأمراض المنقولة جنسيًا الأكثر تطورًا من حيث مقاومة العلاج. وأثبت العقار قدرته على قتل السلالات المقاومة في التجارب الحيوانية، مما يمنح أملًا في علاج الحالات التي باتت في بعض الدول غير قابلة للعلاج. DN1: قاهر المكورات العنقودية الذهبية كما أظهر العقار الثاني، DN1، فعالية ضد المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين، وهي بكتيريا خطيرة تصيب الجلد وتنتشر إلى الدم أو العظام أو الرئتين، خاصة بين المرضى ضعاف المناعة. واستطاع DN1 القضاء على العدوى في نماذج حيوانية، ما يعكس إمكانياته كعلاج محتمل في المستقبل. آليات مبتكرة في مقاومة ذكية أهمية هذه الأدوية لا تكمن فقط في فعاليتها، بل في أنها تعتمد على آليات جديدة تمامًا. وبينما تعتمد المضادات الحيوية التقليدية على أنماط متكررة تُمكّن البكتيريا من التكيف معها، يستهدف NG1 وDN1 الأغشية البكتيرية بطريقة يصعب مقاومة تأثيرها، وهو ما يفتح الباب أمام تطوير علاجات أقل عرضة لفقدان الفاعلية مع الزمن. آفاق مستقبلية ومعوقات قائمة رغم النجاح المبشر، يؤكد الباحثون أن هذه المضادات الحيوية لا تزال في مراحلها المبكرة. ويتطلب تطويرها الكامل سنوات من العمل تشمل تحسين التركيب الكيميائي، واختبارات الآثار الجانبية، وصولًا إلى التجارب السريرية على البشر. ورغم ذلك، يأمل الفريق العلمي أن تُستخدم منصة الذكاء الاصطناعي نفسها لتصميم أدوية مماثلة لأنواع أخرى من البكتيريا، مثل تلك المسببة للسل أو العدوى المكتسبة في المستشفيات. أزمة عالمية تتطلب حلولًا جذرية تُعد مقاومة مضادات الميكروبات من أخطر التهديدات الصحية في القرن الحالي، إذ تشير التقديرات إلى أنها مسؤولة عن أكثر من مليون حالة وفاة سنويًا حول العالم. وفي المملكة المتحدة وحدها، تم تسجيل أكثر من 66 ألف حالة عدوى مقاومة للمضادات الحيوية في عام 2023، ما يعكس الحاجة الملحة لتطوير أدوية مبتكرة تنقذ الأرواح. من المختبر إلى العالم قال جيمس كولينز، أستاذ الهندسة الطبية في MIT والمؤلف الرئيسي للدراسة: "هذا العمل يظهر كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يفتح آفاقًا جديدة في تصميم الأدوية، ويمنحنا القدرة على استكشاف فضاءات كيميائية واسعة لم تكن متاحة من قبل". وأضافت الباحثة آرتي كريشنان: "تجنبنا عمدًا أي مركبات تشبه المضادات الحيوية التقليدية، لنُحدث ثورة حقيقية في مكافحة البكتيريا المقاومة." وبينما لا تزال الرحلة طويلة قبل وصول هذه الأدوية إلى الأسواق، فإن نتائج الدراسة تقدم بصيص أمل في مواجهة تهديد عالمي متزايد، باستخدام أدوات العصر: الذكاء الاصطناعي والابتكار العلمي.
اليوم السابع
منذ يوم واحد
- اليوم السابع
أمريكى يفارق الحياة بسبب التهاب اللوز.. كيف يؤدي انسداد الحلق لسكتة قلبية؟
أثارت وفاة الشاب الأمريكي مايكل رينولدز، البالغ من العمر 29 عامًا والمقيم في مدينة بوسطن، حالة واسعة من الجدل والحزن، بعد أن فارق الحياة بشكل مفاجئ عقب ساعات قليلة من تشخيص إصابته بالتهاب اللوزتين ، القصة لم تتوقف عند حدود المرض، بل تحولت إلى قضية رأي عام تتعلق بمخاطر تجاهل الأعراض، وأهمية التدخل الطبي السريع في حالات الالتهابات التي قد تبدو بسيطة في ظاهرها لكنها تهدد الحياة، وفقا لما نشره موقع تايمز ناو. التهاب بسيط ينتهي بالوفاة كان مايكل، وهو والد لطفل حديث الولادة يبلغ من العمر شهرًا واحدًا، قد توجه إلى الطبيب يشكو من التهاب و تورم في الحلق وسعال مستمر منذ عدة أشهر. وأظهرت الفحوصات الأولية إصابته بالتهاب اللوزتين، ليصف له الطبيب الراحة المنزلية إلى جانب بخاخ أنفي ستيرويدي غير أن حالته الصحية بدأت تتدهور سريعًا، حيث لم يعد قادرًا على البلع أو التنفس بشكل طبيعي. عند مراجعة طبيب آخر، وُصفت له مضادات حيوية فموية، لكن الأوان كان قد فات، فبينما كان يستعد لصرف الدواء من الصيدلية، انهار فجأة أمام زوجته شارلوت، وتم نقله إلى المستشفى في حالة حرجة. ورغم محاولات إنعاشه، إلا أنه توفي صباح اليوم التالي. تقرير الطب الشرعي: نقص الأكسجين وراء السكتة القلبية أظهر تقرير تشريح الجثة أن مايكل توفي نتيجة سكتة قلبية ناجمة عن نقص الأكسجين في القلب والدماغ. السبب المباشر كان انسداد مجرى الهواء العلوي نتيجة التهاب حاد في لسان المزمار، وهو الغطاء الصغير الذي يغلق القصبة الهوائية عند البلع. هذا الالتهاب أدى إلى تضييق المجرى الهوائي بشكل خطير، ما تسبب في اختناق داخلي انتهى بفشل عضلة القلب. زوجته شارلوت عبّرت عن حزنها العميق قائلة:"إن رؤية طفلنا يكبر دون وجود والده بجانبه أمر مفجع. مايكل كان كل حياتنا، وقد ترك رحيله فراغًا كبيرًا لن يُعوض. لن نتوقف عن البحث عن العدالة لما حدث له". الأسرة أوكلت بالفعل محاميًا للتحقيق في شبهة إهمال طبي، إذ يرى ذوو مايكل أن الأطباء لم يأخذوا حالته على محمل الجد رغم الشكاوى المتكررة من ضيق التنفس وصعوبة البلع وارتفاع الحرارة. بحسب الأطباء، السكتة القلبية بسبب نقص الأكسجين تحدث عندما يتوقف القلب عن ضخ الدم نتيجة انخفاض حاد في كمية الأكسجين الواصلة إلى القلب والدماغ. هذه الحالة الطبية الطارئة تؤدي سريعًا إلى تلف دماغي ثم وفاة إذا لم يتم التدخل الفوري بوسائل مثل الإنعاش القلبي الرئوي أو استخدام جهاز مزيل الرجفان الخارجي الآلي (AED). ويمكن أن يحدث نقص الأكسجين بسبب الاختناق، الالتهابات الشديدة في الجهاز التنفسي، أو انسداد مجرى الهواء كما حدث مع مايكل. أعراض مبكرة يجب الانتباه إليها يوضح الأطباء أن هناك علامات يمكن أن تنذر بخطر السكتة القلبية الناتجة عن نقص الأكسجين، ومنها: تغيرات في الوعي مثل الارتباك أو النعاس الشديد. تنفس سريع وغير طبيعي. زيادة معدل ضربات القلب بشكل ملحوظ. زرقة الجلد والشفتين والأظافر بسبب انخفاض الأكسجين. ضيق شديد في التنفس. ارتعاش عضلي لا إرادي يعرف بـ"الرمع العضلي". قضية مايكل ليست مجرد حادثة فردية، بل جرس إنذار بأن الأعراض البسيطة قد تخفي وراءها أمراضًا قاتلة فالتهاب اللوزتين أو لسان المزمار، إذا لم يُعالج سريعًا، يمكن أن يؤدي إلى انسداد الحلق، نقص الأكسجين، ثم توقف القلب المفاجئ. ويشدد الخبراء على أهمية عدم الاستهانة بأي شكوى متعلقة بالتنفس أو البلع، وضرورة مراجعة المستشفى فورًا في حال ظهور أعراض متفاقمة، لأن دقائق معدودة قد تصنع الفارق بين الحياة والموت.
اليوم السابع
منذ يوم واحد
- اليوم السابع
يصل لـ 12 ألف دولار.. تعرف على تفاصيل رواتب رواد الفضاء
في حين أن مهنة رواد الفضاء تُعد حلمًا للكثيرين، فقد تتساءل عن مدى جودة أجورها، حيث يسافر هؤلاء الأفراد ذوو التدريب العالي بانتظام إلى الفضاء بسرعة 17,500 ميل في الساعة، ويعيشون على عبوات طعام مجففة ويجب عليهم استخدام حمامات مصممة خصيصًا، وهناك أيضًا مقاومة مستمرة ضد انعدام الوزن، ويعانى معظمهم من فقدان العضلات أثناء المهمات، فيعتقد الكثيرين أن رواد الفضاء يتقاضون أجورًا باهظة مقابل مهنتهم الجريئة، ومع ذلك، كشفت إحدى موظفي ناسا أنها ليست المهنة الأكثر ربحًا. وفقا لما ذكرته صحيفة "ديلى ميل" البريطانية، عندما سُئلت نيكول ستوت، رائدة الفضاء المتقاعدة والمهندسة ورائدة الماء، عن أجرها، أجابت بإجابة مباشرة من ثلاث كلمات: "لم نتقاضى كثيرا"، وطوال مسيرتها المهنية، شاركت ستوت في بعثتين فضائيتين وأمضت أكثر من 100 يوم في الفضاء، حيث أطلقت مهمة STS-128 إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) عام 2009 وأمضت ثلاثة أشهر هناك. كانت عاشر امرأة تقوم بالسير في الفضاء، وأول شخص يُشغل الذراع الآلي لمحطة الفضاء الدولية لالتقاط مركبة شحن تحلق بحرية، وفقًا لوكالة ناسا، يبلغ الراتب السنوي لرواد الفضاء 152,258 دولارًا أمريكيًا، ولكن هذا الراتب قد يختلف باختلاف مستوى التعليم والخبرة. وفي وقت سابق من هذا العام، تبيّن أن رائدي فضاء ناسا، سونيتا ويليامز وبوتش ويلمور، اللذين علقا في محطة الفضاء الدولية لمدة تسعة أشهر، سيحصلان على الأرجح على تعويض ضئيل عن هذا الرقم. قالت رائدة الفضاء السابقة في ناسا، كادي كولمان، أن رواد الفضاء لا يتقاضون سوى راتبهم الأساسي، دون بدل ساعات عمل إضافية لقاء "النفقات الطارئة"، مضيفة "كان راتبي حوالي 4 دولارات يوميًا"، حيث حصلت السيدة كولمان على ما يقارب 636 دولارًا أمريكيًا (469 جنيهًا إسترلينيًا) كأجر عرضي عن مهمتها التي استمرت 159 يومًا بين عامي 2010 و2011. بحسب هذه الأرقام، كان بإمكان ويليامز وويلمور، اللذان تراوحت رواتبهما بين 125,133 دولارًا أمريكيًا و162,672 دولارًا أمريكيًا سنويًا، الحصول على ما يزيد قليلًا عن 1000 دولار أمريكي كأجر عرضي بالإضافة إلى راتبيهما الأساسي. وفي الوقت نفسه، تقاضى نيل أرمسترونج راتبًا قدره 27,401 دولارًا أمريكيًا، وكان الأعلى أجرًا بين رواد الفضاء في رحلة أبولو 11 عام 1969، وفقًا لصحيفة بوسطن هيرالد، ولكي يصبح رائد فضاء، كان عليه الخضوع لتدريب مكثف، وتشهد الوظائف منافسة شديدة، حيث لا يتوفر سوى عدد قليل من الوظائف لمن يمتلكون الخبرة المناسبة ويستوفون المؤهلات البدنية والعقلية المطلوبة من ناسا.
