مکاترونیک نیوز | از هوش مصنوعی برای تعیین اثربخشی روش های جدید درمان بیماری سل استفاده می‌شود.

به گزارش مکاترونیک نیوز، سل یک بیماری است که عمدتاً ریه‌ها را آلوده می‌کند و معمولاً از طریق ذرات معلق در هوا منتقل می‌شود، این ذرات در هنگام سرفه، عطسه، فریاد زدن یا آواز خواندن فرد مبتلا به سل تولید و در هوا آزاد می‌شوند.
امروزه سل در نقاط خاصی از جهان بومی است و بیشتر در آفریقا، آسیا، اروپای‌شرقی و آمریکای‌لاتین وجود دارد. افرادی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند، از جمله بیماران مبتلا به HIV/AIDS، بیشتر در معرض خطر ابتلا به این بیماری هستند. هر ساله حدود 10 میلیون نفر به طور مستقیم به سل مبتلا می‌شوند که از این تعداد حدود 1.5 میلیون نفر جان خود را از دست می‌دهند.

با این وجود، تشخیص عفونت سل ممکن است دشوار باشد، زیرا ممکن است برای هفته‌ها، ماه‌ها و در برخی موارد حتی سال‌ها هیچ علامتی وجود نداشته باشد(سل پنهان). بنابراین، ایجاد درمان‌های مؤثر در هنگام اولین تشخیص بیماری برای اطمینان از بهبودی کامل و جلوگیری از گسترش بیشتر بیماری بسیار مهم است.
اکنون، تیمی از محققان در دانشکده پزشکی دانشگاه تافتس بوستون، از هوش‌مصنوعی(AI) برای تعیین اثربخشی درمان‌های جدید بیماری سل استفاده کرده‌اند.

بری آلدریج، دانشیار زیست شناسی‌مولکولی و میکروبیولوژی از دانشکده پزشکی دانشگاه تافتس می گوید:
“متد های ما پیش‌بینی‌های دقیقی از تأثیرگذاری روش های درمانی با استفاده از آزمایش بر روی موش های آزمایشگاهی ایجاد می‌کند، که گام مهمی در انتخاب نوع درمان‌ها درآزمایش‌های بالینی انسانی است.”

شناسایی و انتخاب بهترین درمان

وقتی نوبت به شناسایی بهترین درمان می رسد، پزشکان اغلب با این چالش مواجه می شوند که بفهمند کدام ترکیب از داروها برای یک بیمار خاص، بهترین کارایی را دارد. به عنوان مثال، چهار داروی اصلی برای درمان سل استفاده می شود، اما حدود 20 ترکیب موجود است که حدود 6000 ترکیب مختلف را برای انتخاب ارائه می‌دهد.
با ترکیبات بسیار زیادی که درمان موثر سل را نشان می دهند، دانستن اینکه کدام یک را انتخاب کنید برای کاهش بیماری حیاتی است، اما این بیماری بسته به محیط و فرد می تواند رفتار متفاوتی داشته باشد. برخی از سویه های بیماری حتی ممکن است به داروها و ترکیبات خاصی مقاوم باشند.

آزمایشگاه آلدریج قبلاً روش DiaMOND یا اندازه‌گیری مورب تداخلات دارویی n-way را ابداع کرده بود، تکنیکی که قادر به مطالعه سیستمیک تداخلات ترکیبی داروها برای تعیین رژیم‌های درمانی کوتاه‌تر و مؤثرتر برای سل و سایر بیماری‌هایی مانند سرطان، HIV/AIDS و مالاریا است که از درمان ترکیبی دارویی استفاده می‌کنند.
با استفاده از هوش مصنوعی در جدیدترین مطالعه، محققان گزارش دادند که می توانند سرعت شناسایی ترکیبات دارویی موثر برای درمان موفقیت آمیز سل را افزایش دهند.

جونا لارکینز-فورد، یکی از نویسندگان مقاله و دانشمند اصلی در MarvelBiome می گوید:
“ما اکنون جدا از روش حدس زدن و آزمایش هر ترکیب بر روی حیوانات ، شواهد تجربی داریم که نشان می‌دهد چگونه ترکیبات دارویی باید طراحی شوند.”

تنظیم قوانین برای ترکیبات دوجزیی دارویی

در طول این مطالعه، این تیم مجموعه‌های بزرگی از داده‌ها را از مطالعات قبلی جمع‌آوری کردند که حاوی نتایج ترکیبی از سه دارو که از ترکیبات دوجزیی داروها مشتق شده از دوازده ترکیب متداول ضد سل بود. سپس هوش مصنوعی توانست مجموعه‌ای از قوانین مناسبی را تعیین کند که ترکیبات دوجزیی داروها باید از آن پیروی کنند تا درمان‌های موثر بالقوه در نظر گرفته شوند: جزئیات کامل این مطالعه در مجله دسترسی آزاد Cell Reports Medicine منتشر شده است.

بری آلدریج می افزاید: با استفاده از قوانینی که ایجاد و آزمایش کرده‌ایم، تا زمانی که فکر کنیم بتوان مشکلی را حل کنیم می‌توانیم یک جفت دارو را جایگزین یک جفت داروی دیگر کنیم. ما می‌توانیم یک نوع کروتون را با نوع دیگری جایگزین کنیم و با درجه اطمینان بالایی بدانیم که این جفت دارو باید در هماهنگی با جفت دارویی دیگر برای کشتن باکتری سل در مدل جوندگان کار کند.

روش ترکیب و یا جفت کردن داروها برای درمان موثر کلیدی است، زیرا مایکوباکتریوم توبرکلوزیس – باکتری بیماری سل – بسیار سازگار است و می تواند برای نشان دادن مقاومت دارویی تکامل یابد. در حالی که داروها و ترکیبات جدیدی ساخته شده‌اند، دانستن اینکه کدام یک از آنها استفاده شود، برای بیماری‌ای که به شدت با محیط خود سازگار است، بسیار مهم است.

این تیم معتقد است که این سیستم جدید به جای ترکیب سه و یا چهار داروی مختلف استفاده از جفت‌های دارویی می‌تواند هزینه‌های درمان موثر سل را افزایش و یا کاهش دهد. این امر بسیار مهم است و از زمان شروع همه‌گیری COVID-19 در نظر گرفته شده است، زیرا مرگ و میر ناشی از سل برای اولین بار در بیش از یک دهه افزایش یافته است.

 

نام خبرنگار : مریم آموت سر

منبع خبر : www.mechatronicnews.ir