مغز دیجیتال، پیش‌گوی مقاومت پنهان باکتری‌ها
به گزارش مجله ساینس دیلی، یک مطالعه جدید در دانشگاه صنعتی چالمرز نشان داده است که هوش مصنوعی می‌تواند ابزاری قدرتمند برای پیش‌بینی مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتری‌ها باشد. این مدل با تحلیل داده‌های ژنتیکی نزدیک به یک میلیون باکتری، اطلاعاتی درباره انتقال ژن‌های مقاومت ارائه کرده است، این نتایج بیانگر آن است که مقاومت آنتی‌بیوتیکی راحت‌تر بین باکتری‌های مشابه ژنتیکی منتقل می‌شود و بیشتر در محیط‌هایی مانند تصفیه‌خانه‌های فاضلاب و بدن انسان شکل می‌گیرد.
نقش داده‌های عظیم در کشف علمی
این مدل هوش مصنوعی بر اساس ژنوم تقریباً یک میلیون باکتری که طی سال‌ها توسط جامعه تحقیقاتی بین‌المللی جمع‌آوری شده بود، آموزش دیده است. دیوید لوند (David Lund)، دانشجوی دکتری در دپارتمان علوم ریاضی دانشگاه چالمرز، اظهار داشت: «هوش مصنوعی در شرایط پیچیده و با حجم بالای داده‌ها بهترین عملکرد را دارد. حجم عظیم داده‌های استفاده شده در این مطالعه، قدرت ابزار‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی را در توصیف فرآیند‌های زیستی پیچیده نشان می‌دهد.» این رویکرد امکان تحلیل دقیق‌تر چگونگی انتقال ژن‌های مقاومت بین باکتری‌ها را فراهم کرده است.
عوامل کلیدی در انتقال مقاومت
مطالعه نشان داد که باکتری‌های موجود در بدن انسان و تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به دلیل مواجهه مکرر با آنتی‌بیوتیک‌ها و تماس نزدیک با باکتری‌های حامل ژن‌های مقاومت، احتمال بیشتری برای مقاوم شدن دارند. اریک کریستیانسون (Erik Kristiansson)، پروفسور دپارتمان علوم ریاضی، در همین مورد توضیح داد: «شباهت ژنتیکی بین باکتری‌ها عامل مهمی در انتقال ژن‌های مقاومت است، زیرا این شباهت هزینه انرژی مورد نیاز برای پذیرش ژن جدید را کاهش می‌دهد.» او انجام تحقیقات بیشتر برای درک دقیق‌تر مکانیزم‌های این فرآیند را لازم دانست.
امید به کاربرد‌های تشخیصی آینده
محققین این مدل را با باکتری‌هایی آزمایش کردند که انتقال ژن مقاومت در آنها شناخته‌شده بود، اما این مدل از قبل اطلاع نداشت. در چهار مورد از پنج مورد، مدل توانست انتقال را به‌درستی پیش‌بینی کند. کریستیانسون تأکید کرد که با بهبود مدل و استفاده از داده‌های بیشتر، دقت آن افزایش خواهد یافت. او گفت: «هدف ما توسعه سیستمی است که بتواند به‌سرعت خطر انتقال ژن‌های مقاومت به باکتری‌های بیماری‌زا را شناسایی کند و این اطلاعات را به اقدامات عملی مانند بهبود تشخیص مولکولی یا پایش تصفیه‌خانه‌ها تبدیل کند.»
تهدید جهانی و اهمیت پژوهش
به گفته سازمان بهداشت جهانی، مقاومت آنتی‌بیوتیکی یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های سلامت عمومی است که درمان بیماری‌هایی مانند ذات‌الریه و عفونت‌های خونی را دشوار می‌کند. درک چگونگی ایجاد مقاومت در باکتری‌ها به ما کمک می‌کند تا با گسترش آن مقابله کرده و توانایی سیستم‌های بهداشتی برای درمان عفونت‌ها را حفظ کنیم.
این پژوهش می‌تواند راه را برای استراتژی‌های جدید در کنترل مقاومت باکتریایی هموار کند.
این مطالعه نشان‌دهنده پتانسیل بالای هوش مصنوعی در حل مسائل پیچیده زیستی است و امید‌ها را برای توسعه ابزار‌های تشخیصی نوین در مبارزه با باکتری‌های مقاوم افزایش داده است.
انتهای پیام/
