MEDİMAGAZİN - Tıp dünyası, yapay zeka (AI) kullanımıyla elde edilen bir atılım olan 1960'lardan bu yana ilk yeni antibiyotiklerin piyasaya sürülmesiyle çok önemli bir ana tanıklık ediyor. Bu gelişme, dünya çapında ciddi enfeksiyonların başlıca nedeni olan MRSA (Metisiline dirençli Staphylococcus aureus) gibi antibiyotiklere dirençli bakterilere karşı devam eden savaşta özellikle önem taşıyor.
MIT'den Profesör James Collins liderliğindeki ekip, bu keşif için sofistike bir derin öğrenme modeli kullandı. Yapay sinir ağlarını içeren yapay zekanın bir alt kümesi olan derin öğrenme, ilaç keşfinde giderek daha hayati hale geldi. Açık programlamaya ihtiyaç duymadan veri özelliklerinin otomatik olarak öğrenilmesini ve temsil edilmesini sağlayarak potansiyel ilaç adaylarının tanımlanmasını ve optimizasyonunu önemli ölçüde hızlandırıyor.
Küresel bir sağlık tehdidi
MRSA küresel olarak önemli bir sağlık riski oluşturmakta ve hafif cilt rahatsızlıklarından zatürre ve kan dolaşımı enfeksiyonları gibi ciddi hastalıklara kadar bir dizi enfeksiyona yol açmaktadır. Avrupa Hastalık Önleme ve Kontrol Merkezi (ECDC), Avrupa Birliği'nde yılda yaklaşık 150.000 MRSA enfeksiyonu görüldüğünü ve bunun da bölgede her yıl antimikrobiyal dirençli enfeksiyonların neden olduğu yaklaşık 35.000 ölüme katkıda bulunduğunu bildirmektedir.
Beş farklı bileşik sınıfı tanımlandı
Nature dergisinde yayınlanan bu dönüm noktası niteliğindeki çalışmada, 21 araştırmacıdan oluşan bir ekip, yaklaşık 39.000 bileşikten oluşan büyük bir veri kümesi kullanarak yapay zeka modelini kapsamlı bir şekilde eğitti. Bu bileşikler MRSA'ya karşı antibiyotik etkinlikleri açısından değerlendirildi. Model, bileşiklerin hem sonuçlarına hem de kimyasal yapılarına ilişkin verileri içeriyordu.
Potansiyel ilaçları belirlemek için araştırmacılar, bileşiklerin farklı insan hücre tipleri üzerindeki toksisitesini değerlendirmek için üç ek derin öğrenme modeli kullandılar. Ekip, bu toksisite tahminlerini antimikrobiyal aktivite verileriyle entegre ederek, minimum insan toksisitesiyle mikroplarla etkili bir şekilde mücadele eden bileşikleri belirledi. Piyasada bulunan yaklaşık 12 milyon bileşik taranarak MRSA'ya karşı öngörülen aktiviteye sahip beş farklı bileşik sınıfı tanımlandı.
