بمساعدة الذكاء الاصطناعي... باحثون يبتكرون مضادات جديدة لنوعين من العدوى البكتيرية
وعلى مدار 45 عاما مضت، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأميركية على عشرات فقط من المضادات الحيوية الجديدة، ومعظمها كان مجرد نسخ معدلة من مضادات قائمة، بينما استمرت مقاومة البكتيريا لهذه الأدوية في الازدياد.
وعالميا، يُقدر أن العدوى البكتيرية المقاومة للأدوية تتسبب في نحو 5 ملايين وفاة سنويا.
وفي محاولة لاكتشاف مضادات جديدة، استخدم فريق البحث في معهد ماساتشوستس قوة الذكاء الاصطناعي لفحص مكتبات ضخمة من المركبات الكيميائية الموجودة، وتوسعوا إلى جزيئات غير موجودة في أي مكتبة كيميائية، عبر توليد جزيئات افتراضية بواسطة الذكاء الاصطناعي قد تكون ممكنة كيميائيا رغم عدم اكتشافها سابقا.
وأظهرت التجارب أن مركبNG1 يستهدف بروتينا جديدا يدعى LptA، مسؤول عن تكوين الغشاء الخارجي لبكتيريا "النيسرية البنيّة" المسببة لمرض السيلان، ويعمل على تعطيل هذه العملية مما يؤدي لموت الخلية.
وتمكن DN1، من القضاء على عدوى من نوع "المكورات العنقودية الذهبية" في فأر، حيث يبدو أن هذا المركب استهدف أيضا أغشية الخلايا البكتيرية، لكن بآليات أوسع لا تعتمد على بروتين واحد.
وستعمل منظمة Phare Bio الشريكة في المشروع على إجراء المزيد من التعديلات على NG1 وDN1، لجعلهما مناسبين لمزيد من الاختبارات السريرية، مع إمكانية تطبيق الأمر على أنواع بكتيريا أخرى.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
صدى البلد
منذ 16 ساعات
- صدى البلد
الذكاء الاصطناعي يصمم مضادات حيوية جديدة لمحاربة البكتيريا المقاومة للأدوية
كشف باحثون عن قدرة الذكاء الاصطناعي على ابتكار مضادين حيويين محتملين قادرين على قتل البكتيريا المقاومة للأدوية مثل السيلان وMRSA (Staphylococcus aureus المقاوم للميثيسيلين). تم تصميم هذه الأدوية ذرة بذرة بواسطة الذكاء الاصطناعي، وأظهرت فعاليتها في المختبر وعلى الحيوانات. لا تزال هذه المركبات بحاجة إلى سنوات من التطوير والتجارب السريرية قبل أن يمكن وصفها للمرضى، إلا أن فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) يرى أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يشعل "عصرًا ذهبيًا ثانيًا" في اكتشاف المضادات الحيوية. أهمية المضادات الحيوية ومشكلة المقاومة تقضي المضادات الحيوية على البكتيريا، لكن مقاومة العدوى للعلاج تسبب أكثر من مليون وفاة سنويًا. ساعد الإفراط في استخدام المضادات الحيوية البكتيريا على التطور لتجنب تأثير الأدوية، وقد كانت هناك نقص مستمر في المضادات الحيوية الجديدة لعقود. استخدام الذكاء الاصطناعي في تصميم الأدوية سبق للباحثين استخدام الذكاء الاصطناعي لاستعراض آلاف المركبات الكيميائية بهدف تحديد تلك التي يمكن أن تتحول إلى مضادات حيوية جديدة. الآن، تقدم فريق MIT خطوة أبعد باستخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي لتصميم المضادات الحيوية نفسها لأول مرة لعلاج السيلان وMRSA. نشرت الدراسة في مجلة Cell، حيث فحص الباحثون 36 مليون مركب كيميائي، بما في ذلك مركبات غير موجودة بعد أو لم تُكتشف بعد. تم تدريب الذكاء الاصطناعي على الهياكل الكيميائية للمركبات المعروفة وبيانات حول تأثيرها على نمو أنواع مختلفة من البكتيريا، ما مكنه من تعلم كيفية تأثير البنية الجزيئية على البكتيريا. طرق التصميم ومراحل الاختبار تم استخدام منهجين لتصميم المضادات الحيوية. الأول استند إلى البحث ضمن مكتبة ضخمة من الشظايا الكيميائية، وبُني من هناك. الثاني منح الذكاء الاصطناعي حرية الإبداع منذ البداية. تم استبعاد أي مركبات مشابهة للأدوية الحالية أو سامة للبشر، وضمان ابتكار أدوية حقيقية وليست مجرد مواد تنظيف. تم تصنيع أفضل التصاميم واختبارها على البكتيريا في المختبر وعلى الفئران المصابة، ما أسفر عن ظهور مضادين حيويين محتملين. قال البروفيسور جيمس كولينز من MIT إن "الذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعدنا على ابتكار جزيئات جديدة بسرعة وبتكلفة منخفضة، ما يعزز قدراتنا في مواجهة جينات البكتيريا المقاومة." التحديات المقبلة وفرص التطوير الأدوية الجديدة غير جاهزة للتجارب السريرية بعد، وستحتاج إلى سنتين تقريبًا من التطوير قبل بدء اختبارات السلامة والفعالية على البشر. وأكد الباحثون أن هناك حاجة إلى نماذج أفضل للذكاء الاصطناعي لتقييم أداء الأدوية ليس فقط في المختبر بل أيضًا داخل الجسم. كما يواجه العلماء تحديًا في تصنيع المركبات المصممة، حيث من بين أفضل 80 علاجًا للسيلان التي صممت نظريًا، تم تصنيع اثنين فقط. ويشير الخبراء إلى وجود مشكلة اقتصادية تتمثل في صعوبة تحقيق الربح من المضادات الحيوية الجديدة، حيث يُنصح باستخدامها بأقل قدر ممكن للحفاظ على فعاليتها. قال البروفيسور كريس داوسون من جامعة ورك إن الدراسة "خطوة كبيرة للأمام في استخدام الذكاء الاصطناعي لاكتشاف مضادات حيوية جديدة لمواجهة مقاومة البكتيريا"، لكنه أشار إلى التحديات الاقتصادية التي تواجه تطوير مثل هذه الأدوية.
القناة الثالثة والعشرون
منذ يوم واحد
- القناة الثالثة والعشرون
فوهات السجائر الإلكترونية تخفي فطريات ضارة تهدد رئتيك
كشفت دراسة حديثة من جامعة فلوريدا أن مستخدمي السجائر الإلكترونية، خاصة الأجهزة ذات الاستخدام الواحد، قد يستنشقون فطريات ضارة إلى جانب النيكوتين. ووجد الباحثون وفقاً لـ"الديلي ميل"، أن فوهات هذه الأجهزة تحتوي على أنواع متعددة من الفطريات، قد تؤثر سلباً على الجهاز التنفسي. ويُعزى ذلك إلى تصميمها البلاستيكي المغلق، وارتفاع الحرارة الناتج عن الاستخدام، مما يخلق بيئة مثالية لنمو الفطريات، خاصة مع إهمال التنظيف المنتظم. وركزت الدراسة على جانب مهمل في أبحاث السجائر الإلكترونية، وهو وجود الميكروبات في الفوهات. وبفحص عينات من أجهزة 25 مستخدمًا، وُجد ما يصل إلى 35 نوعًا من الفطريات القادرة على التسبب بأمراض، ولم تكن ناتجة من أفواه المستخدمين، بل من البيئة أو السوائل الإلكترونية. وصرّح الدكتور جيسون سميث أن بقايا السوائل داخل الجهاز قد تمثل بيئة غذائية لنمو العفن، ما يزيد من المخاطر الصحية المرتبطة بهذه الأجهزة. وأظهرت الدراسة أن أكثر من نصف السجائر الإلكترونية التي خضعت للفحص كانت ملوثة بشكل كبير بالفطريات، في حين احتوت نسبة أقل منها على البكتيريا. ومن بين العينات المصابة، تبين أن أكثر من 80% منها تحمل فطريات قادرة على التسبب بأمراض تنفسية مزمنة مثل التهاب الشعب الهوائية المزمن. وكان فطر "Cystobasidium minutum" الأكثر شيوعًا، وهو نوع قد يؤدي إلى التهابات دموية لدى الأشخاص الذين يعانون من ضعف في المناعة. وفي تجربة إضافية، عرّض الباحثون فئرانًا لبخار يحتوي على هذا الفطر، وظهرت عليها أعراض مماثلة لالتهاب الشعب الهوائية المزمن، وهي حالة مرتبطة بمرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD). ودعا الفريق مستخدمي السجائر الإلكترونية إلى تنظيف الفوهات بانتظام لتقليل تراكم الفطريات، مشددين على الحاجة إلى مزيد من الأبحاث لتحديد ما إذا كانت هذه الكائنات الدقيقة موجودة بكميات كافية لإصابة المستخدمين بأمراض تنفسية. انضم إلى قناتنا الإخبارية على واتساب تابع آخر الأخبار والمستجدات العاجلة مباشرة عبر قناتنا الإخبارية على واتساب. كن أول من يعرف الأحداث المهمة. انضم الآن شاركنا رأيك في التعليقات تابعونا على وسائل التواصل Twitter Youtube WhatsApp Google News
النهار
منذ يوم واحد
- النهار
حالات تسمم غذائي في فرنسا بسبب الأجبان الطرية
نتيجة تسجيل حالات التسمم هذه اتخذت السلطات كل الإجراءات اللازمة لسحب المنتجات من الأسواق ولتحذير المستهلكين من خطر تناولها مع الإعلان عن الشركة المنتجة. كما أدرجت الدفعات المعنية على موقع رسمي لحماية المستهلكين. وقد تبين أن الأجبان المصنوعة من حليب البقر والماعز المبستر بيعت تحت علامات تجارية مختلفة في متاجر كبرى، كما صدّر بعضها إلى الخارج. ودعت السلطات المستهلكين إلى الامتناع عن تناولها والتواصل مع الطبيب مباشرة في حال ملاحظة أي أعراض توحي التسمم مثل: -الحمى -الصداع -آلام العضلات وتجدر الإشارة إلى أن مدة حضانة البكتيريا قد تمتد إلى ثمانية أسابيع. ما هي بكتيريا الليستيريا؟ تعتبر بكتيريا الليستيريا السبب الثاني للوفاة نتيجة التسمم الغذائي في فرنسا بعد السالمونيلا. وتسجّل قرابة 400 إصابة بها سنوياً، معظمها بين المسنين والحوامل ومن يعانون ضعفاً في المناعة. ومن الممكن أن تؤدي إلى مضاعفات خطيرة منها التهابات السحايا. ويعتبر داء اليستريات عدوى نادرة تنتقل عبر أطعمة ملوثة وتسبب لدى المصابين بها أعراضاً خفيفة ترتبط بالتسمم الغذائي. وقد تمر العدوى من دون ملاحظتها، خصوصاً لدى الأشخاص الذين لا يعانون مشكلات في المناعة، فيما يمكن ان تؤدي أحياناً إلى مضاعفات لدى فئات معينة. ونادراً ما تكون البكتيريا موجودة في الأجبان المصنوعة من الحليب المبستر كما حصل، لكن ذلك يمكن أن يحصل أيضاً بسبب انتشار البكتيريا في البيئة.
