دارویی مهم که هوش‌مصنوعی آن‌را کشف کرد
دارویی مهم که هوش‌مصنوعی آن‌را کشف کرد
مجله علمی ایلیاد - محققین دانشگاه MIT با استفاده از الگوریتم یادگیری ماشین، توانسته‌اند یک آنتی‌بیوتیک جدید و قوی را شناسایی کنند. این آنتی‌بیوتیک در آزمایشگاه توانسته بسیاری از باکتری‌های ایجاد کننده‌ی بیماری‌های سخت دنیا را از بین ببرد. برخی از این باکتری‌ها نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های مرسوم مقاوم بوده‌اند.
در این تحقیق از مدل‌های کامپیوتری برای غربال صد میلیون ماده‌ی شیمیایی در یک روز استفاده شده است. این مدل به نحوی طراحی شده است که بتواند آنتی‌بیوتیک‌های بالقوه برای کشتن باکتری‌ها را شناسایی کند. دکتر «جیمز کولینز» از MIT، می‌گوید: «ما می‌خواستیم چارچوبی پیدا کنیم که بتوانیم از هوش مصنوعی در عصر جدید آنتی‌بیوتیک‌ها بهره ببریم. رویکرد ما منجر به کشف مولکولی شد که قدرتمندتر از آنتی‌بیوتیک‌های مرسوم است.»
دانشمندان در این تحقیق، ترکیبات دیگری را نیز پیدا کرده‌اند که می‌توانند آنتی‌بیوتیک‌های بالقوه باشند و باید تست‌های بیشتری روی آن‌ها صورت گیرد. پروفسور «رجینا بارزیلای» از بخش الکترونیک و علوم کامپیوتر MIT، می‌گوید: «مدل یادگیری ماشین می‌تواند به آسانی در بین ترکیبات شیمیایی به جستجو بپردازد؛ در صورتی که این کار با روش‌های مرسوم هزینه‌ی بالایی دارد.»
در دهه‌های گذشته تعداد خیلی کمی آنتی‌بیوتیک جدید به دنیا معرفی شده است و اکثر آن‌ها نیز از خانواده‌ی آنتی‌بیوتیک‌های موجود بوده‌اند. روش‌های کنونی جستجو به دنبال آنتی‌بیوتیک‌های بالقوه نیز گران‌قیمت و زمان‌بر هستند. کولینز می‌گوید: «مقاومت به آنتی‌بیوتیک در این سال‌ها به یکی از مشکلات جدی سلامت بشر تبدیل شده است و این به خاطر مقاوم شدن باکتری‌ها به آنتی‌بیوتیک‌های مشابه است و به همین دلیل متخصصین داروسازی باید تلاش خود را در این زمینه دوچندان کنند تا بر این مشکلات فائق آیند.»
این تیم تحقیقاتی در گذشته مدل‌های کامپیوتری یادگیری ماشین را طراحی کرده بودند که می‌توانست ساختار مولکولی ترکیبات را آنالیز کند و قابلیت‌های موجود در ترکیبات مختلف را حدس بزند. استفاده از این نوع سیستم‌ها در یافتن ترکیبات کشنده‌ی باکتری‌ها جدید نیست، ولی این مدل جدید توانسته کشفیات بسیار دقیقی انجام دهد.
محققین مدل کامپیوتری خود را طوری دستکاری کردند که بتواند ترکیبات کشنده‌ی باکتری «E.coli» را پیدا کند. برای این کار به مدل کامپیوتری ۲،۵۰۰ ترکیب شامل ۱،۷۰۰ داروی تایید شده توسط سازمان غذا و داروی آمریکا را معرفی کردند و به این ترتیب از الگوریتم خواستند که از بین ۶۰۰۰ ترکیب مختلف به دنبال ترکیباتی بگردد که خصوصیاتی مشابه داروهای کشنده‌ی باکتری داشته باشند. هوش‌مصنوعی توانست ترکیبی را پیدا کند که خصوصیات مشابه داروهای کشنده‌ی باکتری دارد، ولی ساختاری متفاوت با آن‌ها دارد. آن‌ها نام این ترکیب جدید را «هالیسین» گذاشتند. محققین این ترکیب را برای کشتن باکتری‌های مختلفی استفاده کردند و دریافتند که قابلیت بسیار بالایی دارد. آزمایش این ترکیب بر روی موش‌هایی که دچار بیماری‌های عفونی خاص بودند نیز با موفقیت انجام شده است.
پس از شناسایی هالیسین، محققین از مدل کامپیوتری خود برای غربال بیش از ۱۰۰ میلیون مولکول دیگر نیز استفاده کردند. این کار سه روز به طول انجامیده است و منجر به شناسایی ۲۳ آنتی‌بیوتیک بالقوه‌ی دیگر شده است. آزمایش این موارد نشان داده است که هشت ترکیب از این یافته‌های جدید، قدرت کشندگی باکتری دارند و دو ترکیب از این هشت ترکیب، دارای قدرت کشندگی خارق‌العاده‌ای هستند. این دو ترکیب جدید نیز باید مراحل آزمایش را بگذرانند تا شاید بتوانیم به فائق آمدن بر مشکل مقاوم شدن باکتری‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها امیدوار شویم.