in

მანქანური სწავლებით ბაქტერიის განადგურების ახალ გზებს მიაგნეს

ანტიბიოტიკების აღმოჩენამ 1928 წელს კაცობრიობის ისტორია სამუდამოდ შეცვალა. ქირურგიული პროცედურები ადრე ინფექციების მაღალი რისკის შემცველი თუ იყო, მეტად უსაფრთხო გახდა, სამედიცინო პრაქტიკაც შეიცვალა და უამრავი ადამიანიც გადაურჩა სიკვდილს. თუმცა საქმე იმაშია, რომ ანტიბიოტიკების ხშირად გამოყენებისას ბაქტერია რეზისტენტული ხდება…. ახალი აღმოჩენები კი მეცნიერებს ამ გამოწვევების ინოვაციური გზებით დაძლევაში ეხმარება. 

M2
M2

თუმცა მათთვის ჯერ ამოცანა იმის გაგება იყო, როგორ კლავდა ბაქტერიებს ანტიბიოტიკები და სხვა წამლები… ბევრი რომ არ გაგვიგრძელდეს, გეტყვით, რომ მკვლევრებმა მანქანური სწავლების მეთოდი განავითარეს, რომლითაც დაადგინეს არამარტო ის, თუ როგორ კლავს ბაქტერიას არაანტიბიოტიკები, არამედ ისიც, თუ როგორ იპოვონ ბაქტერიული სამიზნეები ანტიბიოტიკებისთვის. 

ბაქტერიების განადგურების ახალი გზები

წამლის რეზისტენტულობის პრობლემის მოგვარებას არაერთი კვლევა მიეძღვნა და მათ შორისაა UMass Chan Medical School-ის ნაშრომიც — აქ ბაქტერიის გენეტიკა გამოიყენეს იმის შესასწავლად, თუ რომელი მუტაცია ხდიდა მას მეტად რეზისტენტულს ან მგრძნობიარეს წამლების მიმართ. ხოლო, როცა გაიგეს არაანტიბიოტიკების ფართოდ გავრცელებული ანტიბაქტერიული აქტივობის შესახებ, ერთი გამოწვევის წინაშე დაადგენენ, უნდა გაეგოთ, როგორ კლავდა ბაქტერიას ეს წამლები. 

კითხვაზე პასუხის გასაცემად გენეტიკური სკანირების ტექნიკა გამოიყენეს, რომელიც მანამდე იმის გასაგებად განავითარეს, თუ როგორ კლავდა ბაქტერიებს კიბოს საწინააღმდეგო წამლები… ამგვარად, 200 წამალსა და ათასობით ბაქტერიას შორის თითქმის 2 მილიონი შემთხვევა გაანალიზეს, გამოიყენეს მანქანური სწავლების ალგორითმი მათ შორის მსგავსების დასადგენად, შემდგომ კი იმის მიხედვით დააჯგუფეს, თუ როგორ მოქმედებდნენ ისინი ბაქტერიებზე.

მიღებულმა რუკამ მკაფიოდ აჩვენა, რომ ანტიბიოტიკები ერთ ჯგუფში თავსდებოდა თავისივე მკვლელი მექანიზმების კლასების მიხედვით. თუმცა როცა ანალიზში არაანტიბიოტიკები ჩართეს, მათ ანტიბიოტიკების ცალკეული ჰაბი ჩამოაყალიბეს. ეს კი იმაზე მიგვითითებს, რომ ანტიბიოტიკები და არააანტიბიოტიკები განსხვავებული გზებით ანადგურებენ ბაქტერიულ უჯრედებს. მართალია, ეს დაჯგუფებები არ გვეუბნება, როგორ კლავს თითოეული წამალი კონკრეტულ ანტიბიოტიკს, მაგრამ გვაჩვენებს, რომ ერთად აღებული, ისინი მსგავსად მუშაობენ.

ფაზლის ბოლო ნაწილი კი იმის გაგება იყო, შეეძლოთ თუ არა ახალი სამიზნეების პოვნა ბაქტერიაში მათ გასანადგურებლად. ამის გაგება მიზნად მკვლევარმა კარმენ ლიმ დაისახა — ბაქტერიების ათასობით თაობა გაზარდა, რომლებიც სხვადასხვა არაანტიბიოტიკს ექვემდებარებოდა და ჩვეულებრივ შფოთვის, პარაზიტული ინფექციებისა და კიბოს დროს ინიშნებოდა. ხოლო ბაქტერიების გენომების თანმიმდევრობით, რომლებიც ამ წამლებს შეეგუა, ლის საშუალება მიეცა, ზუსტად განესაზღვრა კონკრეტული ბაქტერიული ცილა ტრიკლაბენდაზოლი, რომელსაც პარაზიტული ინფექციების სამკურნალოდ იყენებენ და ბაქტერიების განადგურებას ისახავს მიზნად. აღსანიშნავია, რომ ამჟამინდელი ანტიბიოტიკებისთვის სამიზნე სულაც არ არის ეს ცილა.

და როგორ დაგვეხმარება ეს ანტიბიოტიკების აღმოჩენაში?

მიღებული კვლევის შედეგები მრავალ შესაძლებლობას ხსნის მეცნიერებისთვის, რათა შეისწავლონ რამდენად განსხვავებულად მუშაობს არაანტიბიოტიკები სტანდარტულისგან. რუკის შედგენისა და წამლების ტესტირებს მეთოდს აქვს პოტენციალი განვითარებად ანტიბიოტიკებში არსებული კრიტიკული გამოწვევებიც გადაჭრას. 

თანაც, ახალი ანტიბიოტიკების ძიება ათასობით ქიმიურ ნივთიერებაში ჩაძირვას მოითხოვს იმის გასარკვევად, თუ რომელი და როგორ კლავს ბაქტერიას. ეს აღმოჩენა კი ამ პროცესს მკვეთრად გააუმჯობესებს, რადგან გვეუბნება, რომ ქიმიური ნივთიერებების უმეტესობა არსებული ანტიბიოტიკების მსგავსად მუშაობს და უარყოფილია. ამასთან, კვლევის თანახმად, გენეტიკური სკანირების მანქანურ სწავლებასთან გაერთიანებით იმ ნაერთების აღმოჩენაა შესაძლებელი, რომელთაც ბაქტერიების მოკვლა იმ გზებით შეუძლიათ, რომლებსაც მკვლევრები აქამდე არ იყენებდნენ…

Logitech-ის ახალ მაუსს ChatGPT-სთან პირდაპირი წვდომა აქვს

Heineken-მა ნოკიას მსგავსი ტელეფონი შექმნა!