الذكاء الاصطناعي يحسن تشخيص العدوى المقاومة للأدوية

طوّر باحثون في أميركا طريقة مبتكرة للتغلب على العدوى المقاومة للأدوية تعتمد على الذكاء الاصطناعي، وصمّمت لتحديد العلامات الجينية لمقاومة المضادات الحيوية في مُسبّبات الأمراض المعروفة، مثل بكتيريا المتفطرة السلية والمكورات العنقودية الذهبية، مما قد يُؤدي للحصول على علاجات أسرع وأكثر فعالية.

وأجرى الدراسة باحثون من جامعة تولين في الولايات المتحدة، ونشرت في مجلة “نيتشر كوميونيكيشنز” (Nature Communications)، وكتب عنها موقع يوريك أليرت.

استخدم الباحثون نموذجا حاسوبيا مُبتكرا مُعزّزا بخوارزميات التعلّم الآلي يعرف بنموذج الارتباط الجماعي (Group Association Model – GAM).

طريقة مبتكرة ونتائج واعدة

بخلاف أدوات التشخيص التقليدية، مثل اختبارات زراعة الخلايا أو بعض الاختبارات الوراثية، التي غالبا ما تواجه صعوبة في تحديد آليات المقاومة بدقة، تُمثل تقنية نموذج الارتباط الجماعي نقلة نوعية من خلال تحليل الملف الجيني الكامل للبكتيريا لتحديد الطفرات الجينية المسؤولة عن مقاومة المضادات الحيوية.

ويصف الدكتور توني هو، الباحث المشارك في الدراسة ورئيس قسم الابتكار في التكنولوجيا الحيوية في جامعة ويذرهيد الأميركية ومدير مركز تولين للتشخيص الخلوي والجزيئي في الولايات المتحدة، هذه المنهجية بأنها وسيلة لاكتشاف أنماط مقاومة البكتيريا دون معرفة مسبقة بآليات المقاومة، مما يجعلها أكثر مرونة وقدرة على اكتشاف التغيرات الجينية غير المعروفة سابقا.

وتكمن قوة نموذج الارتباط الجماعي في تحليلها الشامل لتسلسلات الجينوم الكاملة، مما يسمح للعلماء بمقارنة سلالات بكتيرية ذات أنماط مقاومة متفاوتة.

في هذه الدراسة، طبّق الباحثون منهجية نموذج الارتباط الجماعي على أكثر من 7 آلاف سلالة من المتفطرات السلية وما يقرب من 4 آلاف سلالة من المكورات العنقودية الذهبية، مُحدّدين الطفرات الرئيسية المرتبطة بالمقاومة.

ووجدوا أن النموذج لم يحسّن دقة التشخيص فحسب، بل قلل أيضا من حدوث نتائج إيجابية خاطئة، التي قد تؤدي إلى اتخاذ قرارات علاجية غير مناسبة.

صورة أوضح

قال الباحث المشارك في الدراسة جوليان صليبا، وهو طالب دراسات عليا في مركز جامعة تولين للتشخيص الخلوي والجزيئي في الولايات المتحدة: “قد تُصنّف الاختبارات الجينية الحالية البكتيريا بشكل خاطئ على أنها مقاوِمة، مما يؤثر على رعاية المرضى”.

وأضاف: “تُقدّم طريقتنا صورة أوضح عن الطفرات التي تُسبب المقاومة بالفعل، مما يُقلّل من التشخيصات الخاطئة والتغييرات غير الضرورية في العلاج”.

وتتيح هذه التقنية للأطباء التنبؤ بمقاومة الأدوية في مراحل مبكرة، مما يسمح لهم بصرف العلاج المناسب قبل أن تتفاقم العدوى.

ومن خلال تعميق فهمنا لآليات المقاومة وتسهيل التدخل المبكر، تُمهد هذه الطريقة المبتكرة الطريق لأنظمة علاجية مُخصصة، وتُبشر بعصر جديد في مكافحة العدوى المقاومة للأدوية.