هوش مصنوعی انقلابی در مبارزه با ابر میکروبهای مقاوم به آنتیبیوتیک، یکی از کشندهترین دشمنان بشریت ایجاد کرده است. عفونت هایی که هر ساله جان میلیون ها نفر را تهدید می کند اکنون هستند هوش مصنوعیبا نوآوری های پشتیبانی شده خوراکی می شود. در حالی که حدود 50 سال است که آنتی بیوتیک ها کارایی خود را از دست داده اند، دانشمندان در حال کار بر روی راه هایی برای غلبه بر این بحران بوده اند. هوش مصنوعیاز مدل ها استفاده می کند این فناوری با غربالگری میلیونها ترکیب شیمیایی در چند ساعت، داروهای جدیدی را کشف میکند که در برابر باکتریهای مقاوم مؤثر هستند. این پیشرفتها که یک نیاز فوری هستند، در درمان بیماریهای مزمن مانند بیماری پارکینسون نیز نویدبخش هستند و تحقیقات پزشکی را تسریع میکنند. اکنون، مقاومت آنتی بیوتیکیراه حل های هوشمندتر و سریعتر با قدرت هوش مصنوعی در برابر تهدیدهای جهانی مانند
از دست دادن اثربخشی آنتی بیوتیک ها سالانه 1.1 میلیون نفر را می کشد و این رقم می تواند تا سال 2050 به بیش از هشت میلیون نفر برسد. MRSAو نایسریا گونوکوکبا گسترش باکتریهای مقاومی مانند محققان، حیاتیتر میشود. هوش مصنوعیکتابخانه های شیمیایی عظیمی را اسکن می کند تا ترکیبات جدیدی را پیدا کند که با داروهای موجود متفاوت است. جیمز کالینز و تیمش از موسسه فناوری ماساچوست با این روش دو آنتی بیوتیک موثر را کشف کردند. این ترکیبات با دور زدن سیستم دفاعی باکتری ها عفونت های مقاوم را هدف قرار می دهند و در آزمایشات آزمایشگاهی نتایج موفقیت آمیزی از خود نشان می دهند. این نقش هوش مصنوعی باعث کوتاه شدن سالها کار برای محققان و در عین حال سرعت بخشیدن به پیشرفتهای پزشکی میشود.
بیماری پارکینسونداخل هوش مصنوعیتحولات امیدوار کننده ای را ارائه می دهد. این بیماری ده ها میلیون نفر را تحت تاثیر قرار می دهد و هیچ درمانی جز درمان هایی که علائم آن را تسکین می دهد وجود ندارد. میشل وندروسکولو و تیمش از دانشگاه کمبریج، یادگیری ماشینیدر مغز، با استفاده از بدن های لویاین روش هدف گذاری مواد جدید را پیشنهاد می کند. این رویکرد بسیار سریعتر از روش های سنتی است. با غربالگری میلیاردها مولکول، نامزدهای موثر را در چند روز شناسایی می کند. قدرت هوش مصنوعی به ما اجازه میدهد تا ریشههای بیماریها را بهتر درک کنیم و آزمایش داروهای بالقوه را آسانتر کنیم. بنابراین تیم وندروسکولو با پنج مؤلفه نوآورانه دست یافت که اکنون در مرحله آزمایش بیشتر هستند.
هوش مصنوعی در برابر مقاومت آنتی بیوتیکی
هوش مصنوعی با مدل های مولد برای رفع مشکل مقاومت آنتی بیوتیکی آموزش می بیند. در تحقیقات کالینز، الگوریتم ها 45 میلیون ترکیب شیمیایی را غربال کردند و استافیلوکوکوس اورئوسبا نایسریا گونوکوکنامزدهای هدف انتخاب شدند. در این فرآیند، هوش مصنوعی مولکول های شروع کننده را توسعه می دهد و به طور خودکار ساختارهایی را طراحی می کند که باکتری ها را از بین می برد. این تیم 24 ترکیب را سنتز کردند و هفت ترکیب دارای فعالیت ضد میکروبی ثابت شده بودند. این اکتشافات ممکن است با عمل کردن به روشهای متفاوتی نسبت به آنتیبیوتیکهای موجود در برابر باکتریهای مقاوم مؤثر باشند. قبلا با همین روش کلستریدیوم دیفیسیلو مایکوباکتریوم توبرکلوزیسترکیبات قوی برای پیدا شد که کاربرد هوش مصنوعی را در طیف وسیعی از عفونت ها نشان می دهد.
مزیت این فناوری صرفه جویی در هزینه و زمان است. در حالی که روش های سنتی برای اسکن یک میلیون مولکول به شش ماه و میلیون ها پوند نیاز دارند، هوش مصنوعی می تواند همین کار را در چند روز و با بودجه کمتر انجام دهد. محققان از ساختار داروهای موجود استفاده می کنند و ترکیبات جدیدی را برای آموزش هوش مصنوعی پیشنهاد می کنند. نتایج این امکان را فراهم می کند تا داروهای “آخرین راه حل” در برابر عفونت های مقاوم تولید شود و به جلوگیری از یک بحران بهداشت جهانی کمک کند.
پیشرفت در بیماری پارکینسون
بیماری پارکینسونمیلیونها نفر را دچار لرزش و مشکلات حرکتی میکند، اما هنوز هیچ درمانی برای متوقف کردن پیشرفت وجود ندارد. تیم وندروسکولو با هوش مصنوعی بدن های لویاو در حال تحقیق روی مولکول های کوچکی است که هدف قرار می گیرند. این مولکول ها می توانند از سد خونی مغزی عبور کرده و مراحل اولیه بیماری را تحت تاثیر قرار دهند. با تغذیه برنامه های یادگیری ماشینی با داده ها، محققان میلیاردها مولکول ممکن را تجزیه و تحلیل کرده و موثرترین آنها را انتخاب می کنند. به این ترتیب، مؤلفههای نوآورانهتری نسبت به رویکردهای سنتی پدیدار میشوند و آزمایشها به سرعت پیشرفت میکنند.
Vendruscolo پتانسیل هوش مصنوعی را برای جلوگیری از بیماری با تثبیت پروتئین ها برجسته می کند. تیم او در حال کار برای یافتن مولکولهایی است که در حالت طبیعی به پروتئینها متصل میشوند، که میتواند راهحلی ارائه دهد که میتواند به طور کلی پارکینسون را متوقف کند. این مطالعات برای برآوردن نیازهای رو به رشد جمعیت سالخورده حیاتی هستند و نقطه عطفی در تحقیقات پزشکی هستند.
کاربردهای جدید داروهای قدیمی
گاهی اوقات درمان های جدید از ارزیابی مجدد داروهای موجود می آیند. دیوید فاجگنبام، بیماری Castlemanبرای سیرولیموساو با موفقیت از دارویی به نام استفاده کرد و این تجربه فرصت هایی را برای بیماری های نادر باز کرد. هر انجمن Cure با تطبیق هزاران دارو با بیماری ها با هوش مصنوعی، نامزدهای امیدوارکننده ای پیدا می کند. این رویکرد سندرم پیت هاپکینزو سارکوئیدوزمی تواند برای موارد نادر مانند
محققان دانشگاه مک گیل، فیبروز ریوی ایدیوپاتیک (IPF)مدلهای هوش مصنوعی توسعهیافته برای این مدل داروهای موجود را با شبیهسازی تغییرات سلولی آزمایش میکند و هشت نامزد پیشنهاد میکند. شرکت هایی مانند Insilico Medicine نیز با هوش مصنوعی کار می کنند رنتوسرتیببا توسعه داروهایی مانند IPF در حال پیشرفت است. این مطالعات ثابت می کند که هوش مصنوعی می تواند برای سایر بیماری ها نیز سازگار باشد.
یک انقلاب محدود
در حالی که پیشرفت های پزشکی هوش مصنوعی عالی است، اما محدودیت هایی دارد. از آنجایی که بیشتر داده ها در شرکت ها محرمانه باقی می مانند، محققان دسترسی کامل ندارند. کالینز اشاره می کند که داده های جذب و سمیت داروها مورد نیاز است. اگرچه هوش مصنوعی در مرحله تعیین هدف موثر است، اما رسیدن به فرآیند درمان کامل زمان می برد. با وجود این، این فناوری در آینده در مرکز توسعه دارو قرار خواهد گرفت و نقش کلیدی در حل مشکلات سلامت ایفا خواهد کرد.
