کشف تازه هوش مصنوعی؛ داروهایی که باکتریهای مقاوم را از بین میبرند

هوش مصنوعی به کشف دسته جدیدی از آنتیبیوتیکها پشتیبانی کرده است. این آنتیبیوتیکها میتوانند عفونتهای ناشی از باکتریهای مقاوم به دارو را درمان کنند. مقاومت آنتیبیوتیکی در باکتریها علتمرگ بیشتر از ۱.۲ میلیون نفر در سال ۲۰۱۹ شد و این رقم هرساله افزایش یافته است.
بر پایه مقاله منتشرشده در نیچر، محققان دانشگاه MIT با منفعت گیری از هوش مصنوعی، دستهای از ترکیبات را کشف کردهاند که میتوانند یک باکتری مقاوم به دارو را که هر سال علتمرگ بیشتر از ۱۰ هزار نفر در ایالات متحده میبشود، از بین ببرد.
ترکیبات تازه توانستند باکتری «استافیلوکوکوس اورئوس» مقاوم به متیسیلین (MRSA) را در یک موش آزمایشگاهی از بین ببرند. این ترکیبات این چنین مقدار سم زیاد مقداری را در سلولهای انسانی تشکیل میکنند که آنها را برای ساخت دارو مناسب میکند.
ساخت داروی تازه با پشتیبانی هوش مصنوعی

ترکیبات تازه با منفعت گیری از مدلهای یادگیری عمیق شناسایی شدند. این مدلها توانستند ساختارهای شیمیایی مرتبط با فعالیت ضدمیکروبی را بیاموزند. سپس این مدلها میلیونها ترکیب دیگر را بازدید و غربال کردند، و تخمین زدند که کدام ترکیب امکان پذیر فعالیت ضدمیکروبی نیرومندتری داشته باشد.
محققان یک مدل یادگیری عمیق را با منفعت گیری از مجموعه دادههای گستردهای آموزش دادند. آنها این دادههای آموزشی را با آزمایش نزدیک به ۳۹ هزار ترکیب برای فعالیت آنتیبیوتیکی علیه MRSA تشکیل کردند و سپس این دادهها را به همراه اطلاعاتی در رابطه ساختارهای شیمیایی ترکیبات به مدل دادند.
این چنین برای آنکه مدل هوش مصنوعی ترکیبات نیرومندتر و محدوتری اراعه کند، محققان سه مدل یادگیری عمیق اضافی را آموزش دادند تا پیشبینی کنند که آیا این ترکیبات برای انواع گوناگون سلولهای کبد، ماهیچهها و ریههای انسان سمی می باشند یا خیر. از طریق ترکیب این اطلاعات با پیشبینی فعالیت ضدمیکروبی، محققان ترکیباتی را کشف کردند که میتوانند میکروبها را از بین ببرند، درحالی که کمترین اثرات نامطلوب را بر بدن انسان دارند.