Επίτευγμα για Νόμπελ στην ιατρική με τη χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης

Χρησιμοποιώντας την Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε ένα νέο αντιβιοτικό που μπορεί να σκοτώσει ένα θανατηφόρο είδος σούπερ μικροβίου, σύμφωνα με το βρετανικό τηλεοπτικό δίκτυο BBC. Η τεχνητή νοημοσύνη βοήθησε τους επιστήμονες να περιορίσουν χιλιάδες πιθανές χημικές ουσίες σε μια «χούφτα» ώστε να εξετάσουν κατόπιν τη δραστικότητά τους στο εργαστήριο.

Το αποτέλεσμα ήταν ένα ισχυρό, πειραματικό αντιβιοτικό που ονομάζεται abaucin, το οποίο θα χρειαστεί περαιτέρω εξετάσεις πριν χρησιμοποιηθεί.

Οι ερευνητές από τον Καναδά και τις ΗΠΑ λένε ότι η τεχνητή νοημοσύνη έχει τη δύναμη να επιταχύνει μαζικά την ανακάλυψη νέων φαρμάκων. Είναι το πιο πρόσφατο παράδειγμα για το πώς τα εργαλεία της τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να αποτελέσουν επαναστατική δύναμη στην επιστήμη και την ιατρική.

Τα αντιβιοτικά σκοτώνουν τα βακτήρια. Ωστόσο, υπάρχει έλλειψη νέων φαρμάκων εδώ και δεκαετίες και γίνεται όλο και πιο δύσκολο να αντιμετωπιστούν τα βακτήρια, καθώς αναπτύσσουν αντοχή σε αυτά που διαθέτουμε.

Περισσότεροι από ένα εκατομμύριο άνθρωποι ετησίως υπολογίζεται ότι πεθαίνουν από λοιμώξεις που αντιστέκονται στη θεραπεία με αντιβιοτικά. Οι ερευνητές εστίασαν σε ένα από τα πιο προβληματικά είδη βακτηρίων -το Acinetobacter baumannii- το οποίο μπορεί να μολύνει πληγές και να προκαλέσει πνευμονία.

Μπορεί να μην το έχετε ακούσει, αλλά είναι ένα από τα τρία υπερ-μικροβακτήρια που ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας έχει αναγνωρίσει ως «κρίσιμη» απειλή. Συχνά είναι σε θέση να αποφεύγει πολλά αντιβιοτικά και αποτελεί πρόβλημα σε νοσοκομεία και οίκους φροντίδας, όπου μπορεί να επιβιώσει σε επιφάνειες και ιατρικό εξοπλισμό.

Ο Δρ Τζόναθαν Στόουκς, από το Πανεπιστήμιο McMaster, περιγράφει το βακτήριο ως «δημόσιο εχθρό νούμερο ένα» καθώς είναι «πραγματικά συνηθισμένο» να εντοπίζουμε περιπτώσεις όπου είναι «ανθεκτικό σε σχεδόν κάθε αντιβιοτικό».

• Για να βρουν ένα νέο αντιβιοτικό, οι ερευνητές έπρεπε πρώτα να «εκπαιδεύσουν» την Τεχνητή Νοημοσύνη (AI). Πήραν χιλιάδες φάρμακα με γνωστή χημική δομή και τα δοκίμασαν χειροκίνητα στο Acinetobacter baumannii για να δουν ποιο θα μπορούσε να το επιβραδύνει ή να το σκοτώσει.

Αυτές οι πληροφορίες τροφοδοτήθηκαν σε εφαρμογή Τεχνητής Νοημοσύνης, ώστε αυτή να μπορεί να γνωρίσει τα χημικά χαρακτηριστικά των φαρμάκων που θα μπορούσαν να επιτεθούν στο προβληματικό βακτήριο.

• Στη συνέχεια, η Τεχνητή Νοημοσύνη επεξεργάστηκε μια λίστα 6.680 ενώσεων των οποίων η αποτελεσματικότητα ήταν άγνωστη. Τα αποτελέσματα – που δημοσιεύθηκαν στο Nature Chemical Biology – έδειξαν ότι η τεχνητή νοημοσύνη χρειάστηκε μιάμιση ώρα για να δημιουργήσει μια σύντομη λίστα.

Οι ερευνητές εξέτασαν 240 ενώσεις στο εργαστήριο και βρήκαν εννέα πιθανά αντιβιοτικά. Ένα από αυτά ήταν το απίστευτα ισχυρό αντιβιοτικό abaucin. Εργαστηριακά πειράματα έδειξαν ότι μπορεί να θεραπεύσει μολυσμένα τραύματα σε ποντίκια και ήταν σε θέση να σκοτώσει δείγματα του σούπερ βακτηρίου σε ασθενείς.

Ωστόσο, ο Δρ Στόουκς εκτιμά: «Η δουλειά μόλις τώρα ξεκινά». Το επόμενο βήμα είναι η τελειοποίηση του φαρμάκου στο εργαστήριο και στη συνέχεια η εκτέλεση κλινικών δοκιμών. Οι επιστήμονες αναμένουν ότι τα πρώτα αντιβιοτικά τεχνητής νοημοσύνης θα είναι διαθέσιμα έως το 2030 για συνταγογράφηση.

• Το καλύτερο; Περιέργως, αυτό το πειραματικό αντιβιοτικό δεν είχε καμία επίδραση σε άλλα είδη βακτηρίων και λειτουργεί μόνο στο στοχευόμενο A. baumannii .

Ως γνωστό, πολλά αντιβιοτικά σκοτώνουν τα βακτήρια αδιακρίτως. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η ακρίβεια του abaucin θα κάνει πιο δύσκολη την ανθεκτικότητα των βακτηρίων στα φάρμακα και θα οδηγήσει σε λιγότερες παρενέργειες.

• «Η τεχνητή νοημοσύνη ενισχύει τον ρυθμό και ιδανικά μειώνει το κόστος, με το οποίο μπορούμε να ανακαλύψουμε νέες κατηγορίες αντιβιοτικών, τις οποίες χρειαζόμαστε απεγνωσμένα», είπε ο Δρ Στόουκς.

Οι ερευνητές δοκίμασαν αρχικά τις ανακαλύψεις αντιβιοτικών με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης στο βακτήριο E. coli το 2020 , αλλά τώρα έχουν κεφαλαιοποιήσει αυτή τη γνώση για να επικεντρωθούν στα… μεγάλα δεινά των βακτηρίων. Σκοπεύουν έτσι να εξετάσουν τον Staphylococcus aureus και τον Pseudomonas aeruginosa.

«Αυτό το εύρημα υποστηρίζει περαιτέρω την υπόθεση ότι η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να επιταχύνει και να επεκτείνει σημαντικά την αναζήτησή μας για νέα αντιβιοτικά», δήλωσε ο καθηγητής Τζέιμς Κόλινς, από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ)

Με πληροφορίες από BBC