شفقنا- پژوهشگران انستیتو فناوری ماساچوست (MIT) موفق شدند با استفاده از هوش مصنوعی، ساختارهای مولکولی کاملاً جدیدی با قابلیت درمانی بالقوه برای مقابله با باکتریهای مقاوم تولید کنند. این رویکرد میتواند تحولی در کشف داروهای جدید ایجاد کند.
به گزارش شفقنا؛ وبگاه روزنامه الشرق الاوسط نوشت: «در اواخر ۲۰۲۴، تیم پروژه هوش مصنوعی و آنتیبیوتیک MIT، سامانهای را برای تولید کاندیداهای آنتیبیوتیک از صفر به کار گرفت. ظرف کمتر از ۴۸ ساعت، این سیستم بیش از ۲۹ میلیون طراحی مولکولی یکتا ایجاد کرد؛ چیزی که فراتر از توان مسیرهای سنتی کشف دارو است».
این پروژه به دنبال پاسخ به یکی از چالشهای مهم سلامت جهانی است: افزایش باکتریهای مقاوم به دارو و کاهش توسعه آنتیبیوتیکهای جدید. بیماریهای باکتریایی مقاوم اکنون سالانه بیش از یک میلیون نفر را میکشد، در حالی که کشفهای سنتی، مانند بررسی کتابخانههای شیمیایی یا نمونهبرداری از خاک، اغلب نتایج محدودی داشتهاند. از دهه ۱۹۸۰ تاکنون، سازمان غذا و داروی آمریکا تنها تعداد کمی از آنتیبیوتیکها را تایید کرده که اکثر آنها اصلاحات جزئی روی داروهای موجود بودهاند.
با توجه به انگیزههای اقتصادی محدود برای شرکتهای دارویی — چرا که مصرف آنتیبیوتیکها کوتاهمدت و درآمدزایی آنها کمتر از داروهای مزمن است — تیم MIT به سرپرستی جیمز کالینز برای نزدیک به دو دهه از هوش مصنوعی در کشف دارو بهره بردهاند. فعالیتهای قبلی آنها به بهبود اثربخشی داروهای موجود و شناسایی مکانیزمهای آنتیبیوتیکی متمرکز بود.
در سالهای اخیر، تیم با بررسی کتابخانههای شیمیایی، موفق به کشف ترکیباتی مانند هالیسین شد که پیشتر برای درمان دیابت طراحی شده بود، اما خاصیت آنتیبیوتیکی قوی نیز دارد. شرکت غیرانتفاعی Phare Bio اکنون این ترکیبات را برای آزمایشهای انسانی توسعه میدهد.
مطالعه اخیر منتشرشده در مجله Cell، گامی فراتر برداشت: طراحی مولکولهای کاملاً جدید که در هیچ پایگاه داده شیمیایی ثبت نشدهاند. پژوهشگران از دو روش استفاده کردند؛ یکی ترکیب قطعات آنتیمیکروبی موجود با الگوریتمهای تجمیع و دیگری طراحی آزاد مولکولها توسط هوش مصنوعی بدون محدودیت واحدهای شیمیایی موجود.
پس از تولید میلیونها گزینه، مرحله فیلترینگ الگوریتمی و انسانی انجام شد تا تعداد محدودی از ترکیبات قابل ساخت انتخاب شود. شیمیدانها حدود ۵۰۰۰ مولکول را از نظر قابلیت تولید و ساختار بررسی کردند و تعداد محدودی از آنها برای آزمایش ساخته شد.
نتایج امیدوارکننده بود: دو کاندید از روش تجمیعی با فعالیت قوی علیه بیماری سوزاک تولید شدند و یک مولکول اصلی از روش آزاد توانست عفونت MRSA (مقاوم به متیسیلین) را در موشها مهار کند.
این یافتهها اولین شواهد ملموس از توانایی هوش مصنوعی در تولید آنتیبیوتیکهای کاملاً جدید است که در بازار شیمیایی فعلی وجود ندارند. اگرچه توسعه دارو و آزمایشهای انسانی هنوز در مراحل ابتدایی است، اما توانایی هوش مصنوعی در بررسی گستره وسیعی از ترکیبات با هزینه اندک، میتواند انقلابی در مراحل اولیه کشف دارو ایجاد کند.
پژوهشگران معتقدند این رویکرد میتواند فراتر از بیماریهای عفونی، برای سرطان، اختلالات متابولیک و دیگر زمینههای درمانی که به ساختارهای مولکولی نوین نیاز دارند، کاربرد داشته باشد.
