بمساعدة الذكاء الاصطناعي، حدد العلماء مضادًا حيويًا جديدًا محتملًا لعلاج مرض السيلان، وهو عدوى بكتيرية تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي وتتزايد مقاومتها للأدوية. أفاد باحثون في دراسة جديدة أن المضاد الحيوي المكتشف حديثًا أظهر نتائج واعدة في التجارب المعملية التي شملت “المهبل على شريحة”.
“هناك حاجة ملحة لمعالجة مقاومة المضادات الحيوية في مرض السيلان، واكتشاف مضادات حيوية جديدة هو أحد الاستراتيجيات الرئيسية.” الدكتور جيفري كلاوسنروقال البروفيسور السريري في جامعة جنوب كاليفورنيا، والذي لم يشارك في العمل، لموقع Live Science: “من المثير رؤية تطبيق الذكاء الاصطناعي في هذا المجال من الصحة العامة.”
كل عام، انتهى نصف مليون شخص في الولايات المتحدة يصابون بمرض السيلان الذي يسبب أعراضًا مثل الألم وإفراز السوائل. في الحالات الشديدة، يمكن لمرض السيلان غير المعالج تؤدي إلى العقم. إذا تم الإصابة به أثناء الحمل، فقد تشكل العدوى مخاطر الإجهاض والولادة المبكرة، وإذا انتقلت إلى الأطفال، فمن المحتمل أن تسبب تعفن الدم أو العمى عند الأطفال حديثي الولادة إذا تركت دون علاج.
بكتيريا السيلان وتسمى النيسرية البنيةغالبًا ما تحمل طفرات تمنح مقاومة لواحد أو أكثر من المضادات الحيوية، مما يحد من خيارات العلاج. لا يزال المضاد الحيوي سيفترياكسون المستخدم على نطاق واسع هو الدواء المفضل، لكن مقاومة هذا الدواء آخذة في الارتفاع على مستوى العالم. في الوقت الحالي فقط 0.1% من الحالات في الولايات المتحدة مقاومة، ولكن معدلات مرتفعة مثل 10% في بعض المقاطعات الصينية و 27% في هانوي، فيتنام.
يبحث العلماء عنه مضادات حيوية جديدة لمعالجة الأخطاء المقاومة. لتحديد الأدوية الجديدة، يقومون عادةً بفحص مكتبات كبيرة من المركبات للعثور على الأدوية التي تقتل البكتيريا. ومع ذلك، فإن هذه التجارب بطيئة ولا تواكب وتيرة ظهور سلالات مقاومة جديدة.
لذلك، في دراسة نشرت في 17 يونيو في المجلة العلوم الطب الانتقالي، سخر الباحثون بدلا من ذلك منظمة العفو الدولية للخوض على وجه السرعة من خلال سرب من المرشحين للمضادات الحيوية. وقاموا بتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي على اكتشاف المضادات الحيوية المحتملة من خلال دراسة الأنماط في الخواص الكيميائية لـ 1755 دواءً معتمدًا سريريًا، والتي إما تعالج أو لا تعالج مرض السيلان الحساس للأدوية.
بعد ذلك، قاموا بتشغيل نماذجهم المدربة على مجموعة مختلفة مكونة من حوالي 6 ملايين مركب، ووجدوا 213 نتيجة محتملة. لقد قاموا بتقليص تلك القائمة من خلال عملية الإزالة، أولاً عن طريق استبعاد المركبات التي كانت مشابهة جدًا للأدوية الموجودة في تجارب النمذجة. ربما لم تكن هذه الأدوية فعالة ضد الجراثيم المقاومة للأدوية. بعد ذلك، من خلال التجارب المعملية، قاموا بإزالة المركبات التي لم تكن فعالة بما فيه الكفاية ضد مرض السيلان أو كانت شديدة السمية للخلايا البشرية.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
أحد المركبات الواعدة التي ظهرت كان يسمى MP20، والذي قام الباحثون بعد ذلك باختباره.
غالبًا ما يستخدم العلماء فئران المختبر لدراسة أدوية جديدة، ولكن من الصعب إثبات الإصابة بمرض السيلان في الفئران. هذا لأن البكتيريا تتكيف بشكل كبير مع البشر، كما قال مؤلف مشارك في الدراسة دكتور مليس اناهتاروقال عالم الطب في مستشفى ماساتشوستس العام لـ Live Science. (تم إدراجها كمخترع مشارك في براءة اختراع مؤقتة لـ MP20.)
قد يكون من الصعب إثبات عدوى السيلان في الفئران.
(حقوق الصورة: dra_schwartz عبر Getty Images)
وأضافت أن “هناك توجها كبيرا، خاصة في الإدارة الأميركية، للابتعاد عن الحيوانات واستخدام المزيد من أنظمة محاكاة الأعضاء البشرية” لاختبار أدوية جديدة. (كثير من العلماء تطوير مثل هذه النماذج المخبرية لجسم الإنسان لاختبار المخدرات، ولكن تلك النماذج ليست بالضرورة على استعداد ليحل محل التجارب على الحيوانات حتى الآن.)
في هذه الدراسة، اختبر الباحثون MP20 باستخدام نموذج المهبل على شريحة. يحتوي هذا الجهاز الصغير على طبقة من الخلايا التي تحاكي بطانة المهبل وطبقة من الخلايا الليفية الموجودة في عمق الأنسجة. ترتبط هذه الطبقات بقناة تدفق مليئة بالمغذيات والتي تحاكي مجرى الدم.
وأضاف الباحثون بكتيريا السيلان إلى الطبقة الأولى من الشريحة، لمحاكاة كيفية انتقال البكتيريا عن طريق الاتصال الجنسي. بعد ذلك، قاموا بإعطاء MP20 من خلال قناة التدفق، لمحاكاة إعطاء الدواء على مستوى الجسم، لمعرفة ما إذا كان المضاد الحيوي يمكنه المرور عبر هذه الأنسجة المختلفة والوصول إلى البكتيريا.
وقال أناهتار: “يمكن أن يخترق كل تلك الحواجز الظهارية ويتراكم بتركيز كافٍ لقتل مرض السيلان”. كان أداء MP20 بنفس فعالية الدواء الموجود سيفترياكسون. ولم يتم اكتشاف أي بكتيريا على الإطلاق بعد العلاج بأي من العقارين.
هناك حاجة إلى مزيد من التجارب قبل أن يتمكن MP20 من الوصول إلى العيادة ومساعدة المرضى. وقال كلاوسنر: “عليك إثبات أن هذه المركبات الكيميائية آمنة ولن تسبب أي سمية للكبد البشري أو سمية الكلى أو آثار جانبية حادة”.
وأشار إلى أن فعالية المضاد الحيوي تعتمد على الموقع التشريحي المصاب بالحشرة. لذا سيحتاج الباحثون إلى تقييم مدى فعالية مركباتها، إذا تم توصيلها عبر مجرى الدم، في الوصول إلى القضيب والمستقيم والحلق والمهبل لعلاج مرض السيلان في أي من هذه المواقع.
يعتقد أناهتار أن نماذج الذكاء الاصطناعي ستكون محورية في البحث عن أدوية جديدة، خاصة الآن بعد أن أصبح بإمكان الكيميائيين إعداد مجموعة واسعة من المركبات أكثر من أي وقت مضى. وقالت: “في عام 2012، أعتقد أنه كان هناك مليون مجمع يمكنك شراؤه من البائعين التجاريين، والآن أصبح الرقم أكثر من 70 مليارًا”. إنها تهدف إلى تطوير نماذجها وتحسينها لاختبار المزيد من المركبات في وقت واحد.
هذه المقالة لأغراض إعلامية فقط وليس المقصود منها تقديم المشورة الطبية.
