تمكن فريق من العلماء من تحويل سموم الثعابين والعناكب والعقارب إلى مضادات حيوية فائقة الفعالية، وذلك باستخدام تقنيات متقدمة في الذكاء الاصطناعي، وقد نُشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة Nature Communications العلمية المرموقة.
- سموم مميتة تتحول إلى علاجات منقذة
رغم أن فكرة استخدام السموم في العلاجات الطبية ليست جديدة – كما في دواء "كابتوبريل" المستخرج من سم أفعى الجرس البرازيلية لعلاج ارتفاع ضغط الدم، أو "زيكونوتايد"، المسكن القوي المشتق من سم حلزون البحر – فإن استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد المركبات الفعالة من السموم الحيوانية يُعد تطورا غير مسبوق.
- الذكاء الاصطناعي يحلل 40 مليون ببتيد لاكتشاف الجزيئات الفعالة
اعتمد فريق الباحثين من جامعة بنسلفانيا على خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل أكثر من 40 مليون ببتيد (وهي سلاسل قصيرة من الأحماض الأمينية) مستخرجة من سموم العناكب والثعابين والعقارب، وبعد عملية تحليل دقيقة بثلاث مراحل، حدد النظام الذكي 386 جزيئا واعدا قادرا على اختراق الأغشية البكتيرية ومهاجمتها بفعالية.
- تجارب مخبرية تؤكد فعالية الببتيدات المكتشفة
أظهرت الاختبارات المعملية أن 53 من أصل 58 ببتيدا مركبا نجح في القضاء على سلالات بكتيرية مقاومة، من بينها الإشريكية القولونية (E. coli) والمكورات العنقودية (Staphylococcus)، دون أن تُحدث أي ضرر بالخلايا البشرية، ما يؤكد أمانها المحتمل في الاستخدام البشري.
- ببتيد مستخلص من سم العنكبوت يحقق نتائج مبهرة
برز أحد الببتيدات المستخلصة من سم العنكبوت، حيث قلل عدد البكتيريا في جروح الفئران بنسبة 99% بعد استخدام واحد فقط، وهو ما اعتُبر نتيجة مذهلة تفتح المجال لتطبيقات سريرية مستقبلية فعالة.
- آلية فريدة في مقاومة البكتيريا
الميزة الأهم في هذه الببتيدات المكتشفة أنها تعمل بطريقة تختلف عن المضادات الحيوية التقليدية؛ فهي لا تستهدف إنزيمات معينة، بل تقوم بتمزيق الغشاء الخلوي للبكتيريا، ما يجعل من الصعب على البكتيريا تطوير مقاومة ضدها، وهو أمر بالغ الأهمية في زمن تنتشر فيه السلالات المقاومة للعلاج.
- مستقبل العلاجات الحيوية تحت مجهر البحث
رغم أن الوصول إلى مرحلة التطبيق السريري قد يستغرق سنوات، إلا أن العلماء يواصلون العمل على تحسين استقرار وفعالية هذه المركبات، ويدرسون إمكانية دمجها مع المضادات الحيوية المتوفرة حاليا لتعزيز الفاعلية وتوسيع نطاق الاستخدام.
هذا التقدم يُعتبر بارقة أمل في مكافحة واحدة من أخطر التحديات الطبية المعاصرة، ألا وهي البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، والتي تهدد مستقبل العلاجات الحديثة في العالم.