Αντίσταση στα αντιβιοτικά: Στη μάχη πέφτει και η τεχνητή Νοημοσύνη

Το Ηνωμένο Βασίλειο θα χρησιμοποιήσει την τεχνητή νοημοσύνη (AI) για την αντιμετώπιση της αυξανόμενης αντίστασης στα φάρμακα. Το έργο αποτελεί συνεργασία της FlemingInitiative με τη φαρμακευτική εταιρεία GSK και περιγράφεται ως μάχη μεταξύ υπερμικροβίων και υπερυπολογιστών. Στόχος είναι η ταχύτερη ανακάλυψη νέων αντιβιοτικών και η ανάπτυξη καινοτόμων μεθόδων αντιμετώπισης άλλων απειλών, όπως θανατηφόρες μυκητιάσεις.

Η υπερβολική χρήση αντιβιοτικών οδηγεί τα βακτήρια να αναπτύσσουν αντοχή, καθιστώντας αναγκαία την ανάπτυξη νέων φαρμάκων. Οι λοιμώξεις ανθεκτικές στα φάρμακα αποτελούν αυξανόμενο πρόβλημα, που ονομάζεται «σιωπηλή πανδημία». Τα υπερμικρόβια πιστεύεται ότι σκοτώνουν άμεσα περίπου ένα εκατομμύριο ανθρώπους ετησίως και συμβάλλουν στους θανάτους πολλών άλλων, με την τάση αυτή να αυξάνεται συνεχώς. Η συνεργασία θα διαθέσει 45 εκατομμύρια λίρες σε έξι τομείς έρευνας, καθιστώντας την τη μεγαλύτερη επένδυση σε έργο αντιβιοτικών στο Ηνωμένο Βασίλειο, σύμφωνα με τον DrAndrewEdwards του ImperialCollegeLondon.

Ο στόχος είναι η χρήση AI για την αντιμετώπιση ενός δύσκολου τύπου λοιμώξεων, των Gram-αρνητικών βακτηρίων, που περιλαμβάνουν γνωστά είδη όπως E. coli και Klebsiella pneumoniae. Αυτά τα βακτήρια διαθέτουν εξωτερική μεμβράνη που ρυθμίζει τι εισέρχεται και τι εξέρχεται, εμποδίζοντας την είσοδο των αντιβιοτικών και εκβάλλοντας γρήγορα όσα εισχωρούν, καθιστώντας τα δύσκολα στη θεραπεία. Η ομάδα θα πραγματοποιήσει πειράματα με μόρια διαφορετικών χημικών δομών, καταγράφοντας ποια μπορούν να εισέλθουν και να παραμείνουν στο βακτήριο. Τα δεδομένα αυτά θα τροφοδοτήσουν την AI, ώστε να μάθει τι χρειάζεται για να επιβιώσει ένα αντιβιοτικό μέσα σε Gram-αρνητικό βακτήριο.

Η AI που χρησιμοποιείται βασίζεται σε υπάρχουσες πληροφορίες και όχι σε υποθετικές απαντήσεις. Ο στόχος είναι να μετατραπεί πολυετής έρευνα σε εργασία που μπορεί να εκτελέσει ένας υπολογιστής, και η αποκρυπτογράφηση του «χημικού κώδικα» θα καθοδηγήσει τους επιστήμονες στη βελτίωση πιθανών αντιβιοτικών ώστε να παρακάμπτουν τις άμυνες των μικροβίων. Ο Dr Edwards αναφέρει ότι σε ορισμένες περιπτώσεις από τη σύγκρουση στην Ουκρανία, λοιμώξεις δεν μπορούν να αντιμετωπιστούν με κανένα αντιβιοτικό, οδηγώντας σε ακρωτηριασμούς, προμηνύοντας το μέλλον της κρίσης ανθεκτικών λοιμώξεων.

Η FlemingInitiative, ονομάστηκε προς τιμήν του AlexanderFleming που ανακάλυψε την πενικιλίνη το 1928 και προειδοποίησε για τους κινδύνους της αντοχής. Η διευθύντρια AlisonHolmes τονίζει ότι τα αντιβιοτικά είναι ένας από τους μεγαλύτερους πόρους υγείας που έχει σπαταληθεί, ενώ όλοι βασιζόμαστε σε αυτά για καθημερινές λοιμώξεις, χειρουργικές επεμβάσεις ή σεξουαλικώς μεταδιδόμενα νοσήματα.

Το έργο θα χρησιμοποιεί επίσης AI όπως η πρόβλεψη καιρού, για να εντοπίζει πώς εμφανίζονται και εξαπλώνονται τα υπερμικρόβια. Επιπλέον, στοχεύει πέρα από τα βακτήρια, αντιμετωπίζοντας θανατηφόρους μύκητες, ξεκινώντας με τον Aspergillus. Οι σπόροι του είναι συνήθως αβλαβείς αλλά μπορούν να γίνουν θανατηφόροι σε ανοσοκατασταλμένα άτομα. Ο Tony Wood της GSK αναφέρει ότι η AI θα ανοίξει νέες προσεγγίσεις για την ανακάλυψη αντιβιοτικών και θα προβλέπει την ανάπτυξη αντοχής, μεταμορφώνοντας τη θεραπεία και την πρόληψη σοβαρών λοιμώξεων.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Επιστήμονες σε ΗΠΑ και Καναδά ήδη χρησιμοποιούν AI για την επιλογή ή τον σχεδιασμό αντιβιοτικών από το μηδέν, στοχεύοντας ανθεκτικά βακτήρια όπως η γονόρροια. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, περίπου 400 νέες λοιμώξεις ανθεκτικές σε αντιβιοτικά ανιχνεύονται κάθε εβδομάδα, γεγονός που υπογραμμίζει την επείγουσα ανάγκη για καινοτομία.