بر اساس مطالعه جدیدی که روز پنجشنبه در مجله علمی Nature Chemical Biology منتشر شد، گروهی از دانشمندان دانشگاه مک مستر و موسسه فناوری ماساچوست آنتی بیوتیک جدیدی را کشف کردند که می تواند برای از بین بردن یک ابر میکروب کشنده استفاده شود.

ابر میکروب مورد بحث اسینتوباکتر بومانی است که سازمان بهداشت جهانی آن را به عنوان یک تهدید "بحرانی" در میان "پاتوژن های اولویت دار" طبقه بندی کرده است - گروهی از خانواده های باکتری که "بزرگترین تهدید" برای سلامت انسان هستند.

به گفته سازمان بهداشت جهانی، این باکتری دارای توانایی های ذاتی در یافتن راه های جدید برای مقاومت در برابر درمان است و می تواند مواد ژنتیکی را از خود به باکتری های دیگر انتقال دهد تا آنها نیز امکان مقاوم شدن در برابر دارو را داشته باشند.

بومانی تهدیدی برای بیمارستان‌ها، خانه‌های سالمندان و بیمارانی است که به ونتیلاتور و آنژیوکت نیاز دارند و همچنین کسانی که زخم‌های باز ناشی از جراحی دارند.

این باکتری می تواند برای مدت طولانی روی سطوح محیط و تجهیزات زنده بماند و اغلب  از طریق دست های آلوده سرایت می کند. علاوه بر عفونت های خونی، بومانی می تواند باعث عفونت در مجاری ادراری و ریه ها شود.

طبق اعلام مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری، این باکتری همچنین می تواند بدون ایجاد عفونت یا علائم در بیمار "گسترش" یابد یا زندگی کند.

در این مطالعه محققان برای پیش‌بینی کلاس‌های ساختاری جدید، از یک الگوریتم هوش مصنوعی برای غربالگری هزاران مولکول ضد باکتری  استفاده کردند. در نتیجه این غربالگری، محققان توانستند ترکیب ضد باکتری جدیدی را شناسایی کنند که نام آن را آبوسین گذاشتند.

گری لیو، دانشجوی فارغ التحصیل از دانشگاه مک مستر که روی این تحقیق کار می کرد، گفت: ما مجموعه ای کامل از داده ها داشتیم که فقط به ما می گفت کدام مواد شیمیایی قادر به کشتن دسته ای از باکتری ها هستند و کدامیک نه. کار من پرورش این مدل بود و تمام کاری که این مدل قرار بود انجام دهد این بود که اساساً به ما بگوید که آیا مولکول های جدید خاصیت ضد باکتریایی خواهند داشت یا خیر. 

او افزود: «سپس از طریق آن، ما توانستیم کارایی مسیر کشف دارو را افزایش دهیم و ... مولکول‌های مهم را تقویت کنیم».

پس از اینکه دانشمندان مدل هوش مصنوعی را پرورش دادند، از آن برای تجزیه و تحلیل 6680 ترکیبی استفاده کردند که قبلاً با آنها مواجه نشده بود. این تحلیل یک ساعت و نیم طول کشید و در نهایت به تولید چند صد ترکیب منجر شد که 240 مورد از آنها در آزمایشگاه آزمایش شد. آزمایشات آزمایشگاهی در نهایت 9 آنتی بیوتیک بالقوه از جمله آبوسین را نشان داد.

دانشمندان سپس مولکول جدید را برای A baumannii موجود در عفونت زخم یک موش آزمایش کردند و دریافتند که این مولکول عفونت را سرکوب می کند.

جاناتان استوکس، استادیار دپارتمان بیوپزشکی و بیوشیمی دانشگاه مک مستر که به هدایت این مطالعه کمک کرد گفت : "این کار مزایای یادگیری ماشینی را در جستجوی آنتی بیوتیک های جدید تایید می کند. با استفاده از هوش مصنوعی، ما می‌توانیم به سرعت مناطق وسیعی از فضای شیمیایی را کاوش کنیم و شانس کشف مولکول‌های اساسی ضد باکتری جدید را به طور قابل توجهی افزایش دهیم.

او افزود : ما می دانیم که آنتی بیوتیک های وسیع الطیف کمتر از حد مطلوب هستند و پاتوژن ها توانایی تکامل و تطبیق با هر ترفندی را دارند... روش های هوش مصنوعی به ما این فرصت را می دهند که سرعت کشف آنتی بیوتیک های جدید را به میزان قابل توجهی افزایش دهیم و می توانیم این کار را با کاهش هزینه انجام دهیم. این یک راه مهم برای اکتشاف داروهای آنتی بیوتیک جدید است.