تطوير مضادات حيوية قادرة على مواجهة نوعين من العدوى المستعصية

طور باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وبمساعدة تقنيات الذكاء الاصطناعي، مضادات حيوية جديدة قادرة على مواجهة نوعين من العدوى المستعصية على العلاج، بحسب سكاي نيوز.

36 مليون مركب محتمل

وباستخدام خوارزميات توليدية متقدمة بالذكاء الاصطناعي، صمّم فريق البحث أكثر من 36 مليون مركب محتمل، ثم أجرى فحصًا حاسوبيًا شاملًا لها بهدف تحديد خصائصها المضادة للميكروبات.

وتبيّن أن المركبات الأعلى ترشيحًا التي توصّلوا إليها تختلف كليًا في بنيتها عن أي مضادات حيوية معروفة حاليًا، كما يبدو أنها تعمل بآليات مبتكرة تعطل أغشية الخلايا البكتيرية لبكتيريا "النيسرية البنيّة" المسببة لمرض السيلان، والسلالة متعددة المقاومة للأدوية من "المكورات العنقودية الذهبية".

تطوير المضادات الحيوية

ونقل موقع أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن أستاذ الهندسة الطبية والعلوم في المعهد، جيمس كولينز، قوله: "نحن متحمسون للإمكانات الجديدة التي يفتحها هذا المشروع أمام تطوير المضادات الحيوية. 

عملنا يثبت قوة الذكاء الاصطناعي في تصميم الأدوية، ويمكّننا من استكشاف مساحات كيميائية واسعة لم يكن الوصول إليها ممكنًا من قبل".

وخلال الـ45 عامًا الماضية، لم توافق إدارة الغذاء والدواء الأميركية إلا على عشرات قليلة من المضادات الحيوية الجديدة، ومعظمها كان مجرد نسخ معدلة من أدوية قائمة، بينما واصلت البكتيريا تطوير مقاومتها لهذه العلاجات بشكل متزايد.

مكتبات ضخمة من المركبات الكيميائية

ويُقدّر على مستوى العالم أن العدوى البكتيرية المقاومة للأدوية تتسبب في نحو 5 ملايين وفاة سنويًا.

وفي إطار السعي لاكتشاف مضادات حيوية مبتكرة، لجأ فريق البحث في معهد ماساتشوستس إلى قوة الذكاء الاصطناعي لفحص مكتبات ضخمة من المركبات الكيميائية المعروفة، ثم توسعوا نحو جزيئات غير موجودة في أي مكتبة كيميائية، عبر توليد جزيئات افتراضية بواسطة الذكاء الاصطناعي، قد تكون ممكنة كيميائيًا رغم عدم اكتشافها أو تصنيعها سابقًا.

مرض السيلان

وأظهرت التجارب أن المركب NG1 يستهدف بروتينًا جديدًا يُدعى LptA، وهو مسؤول عن تكوين الغشاء الخارجي لبكتيريا "النيسرية البنيّة" المسببة لمرض السيلان، ويعطل هذه العملية الحيوية، ما يؤدي إلى موت الخلية البكتيرية.

أما المركب DN1، فقد تمكن من القضاء على عدوى من نوع "المكورات العنقودية الذهبية" في تجارب أُجريت على الفئران، حيث يبدو أنه يستهدف أيضًا أغشية الخلايا البكتيرية، لكن من خلال آليات أوسع لا تعتمد على بروتين محدد.

وتتولى منظمة Phare Bio، الشريكة في المشروع، العمل على إجراء مزيد من التعديلات على مركبي NG1 و DN1، لتهيئتهما للاختبارات السريرية المتقدمة، مع إمكانية توسيع نطاق استخدامهما لمكافحة أنواع أخرى من البكتيريا المقاومة.