هوش مصنوعی در کشف دارو به یکی از ابزارهای مهم برای یافتن درمانهای جدید در پزشکی تبدیل شده است. در پژوهشی تازه، دانشمندان با استفاده از مدلهای هوش مصنوعی توانستند هزاران داروی موجود را بررسی کنند و چند گزینه امیدوارکننده برای مقابله با استرپتوکوک پنومونیه (Streptococcus pneumoniae)، یکی از عوامل مهم ایجادکننده ذاتالریه و مننژیت، پیدا کنند.
مقاومت آنتیبیوتیکی یکی از چالشهای مهم سلامت جهانی است. برخی باکتریها به مرور زمان در برابر داروهای رایج مقاوم میشوند و درمان عفونتهای ناشی از آنها دشوارتر میشود. به همین دلیل، پژوهشگران به دنبال روشهایی هستند که بتوانند سریعتر و کمهزینهتر داروهای مؤثر جدید را شناسایی کنند.
هوش مصنوعی در کشف دارو؛ هوش مصنوعی چگونه به کشف داروهای جدید کمک میکند؟
یکی از روشهای مورد توجه در سالهای اخیر، بازکاربردی داروها (Drug Repurposing) است؛ یعنی استفاده از داروهایی که پیشتر برای بیماریهای دیگری تأیید شدهاند، اما ممکن است کاربردهای درمانی تازهای نیز داشته باشند.
این روش نسبت به تولید یک داروی کاملاً جدید، میتواند زمان و هزینه کمتری نیاز داشته باشد، زیرا اطلاعات مربوط به ایمنی بسیاری از این داروها از قبل مشخص شده است.
در مطالعه جدید، پژوهشگران از چند مدل مختلف هوش مصنوعی استفاده کردند تا یک مجموعه بزرگ از داروها را بررسی کنند. این مدلها با استفاده از دادههای مربوط به مولکولهایی که قبلاً اثر خود را علیه باکتریها نشان داده بودند، آموزش دیدند و سپس توانایی نزدیک به ۷۰۰۰ داروی مختلف را برای مهار رشد استرپتوکوک پنومونیه ارزیابی کردند.
هوش مصنوعی در کشف دارو؛ بررسی ۷۰۰۰ دارو با کمک مدلهای هوش مصنوعی
دانشمندان برای افزایش دقت، از سه نوع الگوریتم هوش مصنوعی استفاده کردند: مدلهای مبتنی بر درخت تصمیم، شبکههای عصبی گرافی و مدلهای مبتنی بر توالی مولکولی.
هر کدام از این مدلها داروها را از زاویهای متفاوت بررسی کردند و ترکیب نتایج آنها به پژوهشگران کمک کرد گزینههای مناسبتر را انتخاب کنند.
پس از مرحله بررسی رایانهای، ۱۱ ترکیب دارویی برای آزمایشهای آزمایشگاهی انتخاب شدند. نتایج نشان داد ۹ مورد از این ترکیبات توانستند رشد باکتری استرپتوکوک پنومونیه را مهار کنند.
در میان این ترکیبات، یکی از داروهای بازکاربردیشده توانست حتی علیه سویههای مقاوم این باکتری نیز اثر نشان دهد؛ موضوعی که میتواند اهمیت زیادی در مقابله با گسترش مقاومت آنتیبیوتیکی داشته باشد.
هوش مصنوعی در کشف دارو؛ نقش هوش مصنوعی در مقابله با مقاومت آنتیبیوتیکی
مقاومت میکروبی زمانی رخ میدهد که باکتریها توانایی زنده ماندن در برابر داروهای ضدباکتری را پیدا میکنند. این مسئله باعث افزایش هزینههای درمانی و دشوارتر شدن کنترل برخی بیماریهای عفونی شده است.
پژوهشگران معتقدند استفاده از هوش مصنوعی میتواند روند پیدا کردن ترکیبات دارویی مؤثر را سریعتر کند، زیرا به جای آزمایش تعداد زیادی ماده در آزمایشگاه، ابتدا گزینههای مناسبتر را به صورت محاسباتی شناسایی میکند.
به گفته محققان، ترکیب چند مدل هوش مصنوعی مختلف باعث شد انتخاب داروهای امیدوارکننده دقیقتر انجام شود. این رویکرد میتواند در آینده برای بررسی سایر عوامل بیماریزا نیز مورد استفاده قرار گیرد.
هوش مصنوعی در کشف دارو؛ آینده کشف دارو با کمک هوش مصنوعی
نتایج این مطالعه نشان میدهد هوش مصنوعی در کشف دارو میتواند به عنوان یک ابزار کمکی قدرتمند در پزشکی مدرن عمل کند. این فناوری به جای جایگزینی کامل روشهای آزمایشگاهی، به پژوهشگران کمک میکند مسیر جستوجوی داروهای جدید را هدفمندتر کنند.
پژوهش حاضر گامی در جهت استفاده از داروهای موجود برای مقابله با عفونتهای مقاوم است؛ روشی که میتواند در شرایطی که توسعه آنتیبیوتیکهای جدید با سرعت کافی پیش نمیرود، اهمیت بیشتری پیدا کند.
