خب بچه‌ها، یه خبر باحال از دنیای میکروب‌ها! یه تیم از دانشگاه پنسیلوانیا اومدن با کمک هوش مصنوعی (Artificial Intelligence که یعنی ماشین‌ها بتونن مثل انسان‌ها اطلاعات رو تحلیل کنن و راه‌حل پیدا کنن) رفتن سراغ قدیمی‌ترین موجودات زنده روی زمین که میلیاردها ساله دارن زندگی می‌کنن. اسم این کوچولوها «آرکئا» هست، یه جور میکروارگانیسم (یعنی موجودات ریزمیکروسکوپی که با چشم دیده نمی‌شن) که تا حالا کسی زیاد بهشون توجه نکرده بود.
آرکئاها باکتری نیستن! البته اگه زیر میکروسکوپ نگاشون کنی، خیلی شبیه باکتری‌ها هستن، اما از نظر ساختار شیمیایی، غشای سلولی و ژنتیک کلی فرق دارن. همین موضوع باعث شده بتونن تو جاهایی زنده بمونن که واقعا برای ما عجیب و غریبه، مثلا تو دهانه‌های آتش فشانی زیر آب، چشمه‌های جوشان داغ یا حتی جاهایی که مواد شیمیایی سمی و فشار خیلی بالاست. خلاصه کلی زنده موندن بلد بودن و واسه همین دانشمندا گفتن شاید بتونیم سلاح‌های جدیدی برای مقابله با باکتری‌های مقاوم به دارو از آرکئاها کشف کنیم.
حالا چجوری این کشف رو انجام دادن؟ از یه ابزار هوش مصنوعی به اسم APEX استفاده کردن (APEX یعنی یه مدل پیشرفته کامپیوتری که می‌تونه هزاران رشته پروتئین رو آنالیز کنه و مثلاً حدس بزنه کدومشون توانایی کشتن میکروب‌ها رو دارن). محقق‌ها این مدل رو با اطلاعات کلی باکتری‌های بیماری‌زا و هزاران پپتید (Peptide یعنی زنجیره کوتاه از آمینواسیدها که بعضیاشون خاصیت آنتی‌بیوتیک دارن) آموزش دادن و بعد APEX رو فرستادن سراغ ژنوم ۲۳۳ گونه مختلف از آرکئاها.
نتیجه؟ مدل هوش مصنوعی تونست بیش از ۱۲ هزار تا ماده جدید (که خودشون اسمشون رو گذاشتن “آرکئازین” – Archaeasin) پیدا کنه که احتمال داشت خاصیت آنتی‌بیوتیکی داشته باشن. این آرکئازین‌ها از نظر ساختار شیمیایی و توزیع بار الکتریکی‌شون کاملا با آنتی‌بیوتیک‌هایی که تاحالا سراغ داریم فرق دارن. یعنی شاید یه منبع کاملاً نو باشن!
بعد دانشمندا اومدن ۹۰ تا از این آرکئازین‌ها رو انتخاب کردن و روی باکتری‌های واقعی آزمایش کردن. جالب اینجاست که حدود ۹۳ درصدشون باعث جلوگیری از رشد حتی یک نوع باکتری شدن! از بین اینا، سه‌تا آرکئازین انتخاب شد تا روی مدل‌های حیوانی (یعنی آزمایش روی موجودات زنده مثل موش) تست بشه.
داستان جالب‌تر اینجاست: هر سه آرکئازین تو آزمایش تونستن رشد یه باکتری فوق‌مقاوم رو که معمولا تو بیمارستان‌ها مشکل ایجاد می‌کنه متوقف کنن. یکی از این آرکئازین‌ها اثرش درست اندازه قوی‌ترین آنتی‌بیوتیک امروزی (Polymyxin B که وقتی هیچی جواب نمی‌ده معمولا سراغش می‌رن) بود! نکته بامزه‌تر اینه که آرکئازین‌ها دیوار دفاعی داخلی یا سیگنال‌های الکتریکی سلول باکتری رو بهم می‌ریزن، در حالی که آنتی‌بیوتیک‌های قدیمی معمولا از بیرون به سلول حمله می‌کنن. یعنی راه‌شون از هم متفاوته و این خیلی امیدبخشه واسه مقابله با باکتری‌هایی که مرتب دارن مقاوم‌تر می‌شن.
توی گذشته، همه‌ی تمرکز واسه پیدا کردن آنتی‌بیوتیک جدید روی قارچ‌ها، باکتری‌ها و حتی زهر حیوانات بود. اما این بار، نگاه به قدیمی‌ترین فرم‌های حیات روی زمین، انگار یه گنج تازه برای دانشمندا رو کرده. سرپرست گروه گفته: «این فقط شروعشه! آرکئاها کلی چیز واسه یاد دادن دارن و می‌تونن به ما کمک کنن تا توی این رقابت با میکروب‌های امروزی پیروز باشیم.»
توی برنامه‌های آینده هم گفتن قصد دارن مدل هوش مصنوعی APEX رو هوشمندتر کنن تا بتونه براساس ساختار ملکولی مواد جدیدتری رو حدس بزنه و در ادامه آزمایش‌هاشون رو روی انسان شروع کنن.
این تحقیق مفصل رو هم توی ژورنال Nature Microbiology چاپ کردن؛ یعنی یکی از معتبرترین مجله‌های علمی دنیا!
خلاصه اینکه شاید منبع درمان بیماری‌هایی که با داروهای فعلی اصلاً جواب نمی‌دن، میلیاردها سال پیش لابه‌لای موجودات عجیب غریب روی کره زمین پنهان شده باشه!
منبع: +
