علماء يحوّلون سموم الثعابين والعناكب إلى مضادات حيوية باستخدام الذكاء الاصطناعي

تمكّن العلماء من تحويل سموم الثعابين والعناكب إلى مضادات حيوية قوية باستخدام الذكاء الاصطناعي، وحققوا بذلك طفرة في مكافحة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية التقليدية.

وذلك باستخدام مصدر غير متوقّع، وهو سموم الثعابين والعقارب والعناكب. وقد نُشر البحث في هذا الشأن في مجلة Nature Communications.

وتجدر الإشارة إلى أن فكرة استخدام السموم في الطب ليست جديدة؛ فعلى سبيل المثال، يُستخدم دواء “كابتوبريل” الشائع لعلاج ارتفاع ضغط الدم، وهو مستخلص من سم أفعى الجرسية البرازيلية. أما المسكن القوي “زيكونوتايد”، فيُستخرج من سم حلزون البحر.

وباستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، حلّل علماء من جامعة بنسلفانيا الأمريكية نحو 40 مليون ببتيد (سلاسل بروتينية قصيرة) مستخرجة من سموم حيوانات متنوعة، وتمكنوا من تحديد 386 جزيئا قادرا على قتل البكتيريا.

وتعمل التقنية عبر ثلاث مراحل: أولا، يقوم الذكاء الاصطناعي بفحص قواعد بيانات الببتيدات السامة؛ ثم يختار الجزيئات الأكثر فعالية في اختراق الأغشية البكتيرية؛ وأخيرا، يقوم العلماء بتركيب الجزيئات المختارة واختبارها في المختبر.

وقد أظهرت التجارب المعملية نتائج واعدة، إذ نجح 53 من أصل 58 ببتيدا مركبا في القضاء على سلالات بكتيرية مقاومة، مثل الإشريكية القولونية والمكورات العنقودية، دون التسبب في ضرر للخلايا البشرية.

وأظهر ببتيد مستخلص من سم العنكبوت نتائج مبهرة على وجه الخصوص، حيث تمكن من تقليل عدد البكتيريا في جروح الفئران بنسبة 99% بعد تطبيق واحد فقط.

وتكمن الميزة الأساسية لهذه الببتيدات في أنها تهاجم البكتيريا بطريقة مختلفة عن المضادات الحيوية التقليدية، إذ تقوم بتمزيق الأغشية الخلوية للبكتيريا بدلا من استهداف إنزيمات معينة، مما يجعل تطور المقاومة ضدها أمرا مستبعدا للغاية.

ويعمل العلماء على تحسين استقرار وفعالية هذه المركبات، كما يدرسون إمكانية دمجها مع المضادات الحيوية المتوفرة حاليا. ورغم أن الوصول إلى مرحلة التطبيق السريري قد يستغرق عدة سنوات، فإن هذا البحث يفتح آفاقا واعدة في مواجهة أحد أخطر التحديات في الطب الحديث.