Απάντηση στη μικροβιακή αντοχή μπορεί να δίνει έρευνα με τη βοήθεια του AI

Η μηχανική μάθηση προέβλεψε σχεδόν 1 εκατ. νέα αντιβιοτικά στο παγκόσμιο μικροβίωμα

Σχεδόν πριν από έναν αιώνα, η ανακάλυψη αντιβιοτικών όπως η πενικιλίνη (1928) έφερε επανάσταση στην Ιατρική, αξιοποιώντας τις φυσικές ικανότητες των μικροβίων να σκοτώνουν τα βακτήρια. Μόλις αυτήν την εβδομάδα, μία νέα μελέτη, με επικεφαλής ερευνητές της Ιατρικής Σχολής Perelman του Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια, έδειξε ότι η ανακάλυψη νέων αντιβιοτικών, η οποία μπορεί να βοηθήσει την ανθρωπότητα να βγει από το μείζον πρόβλημα της μικροβιακής αντοχής, είναι έτοιμη να περάσει στην επόμενη «πίστα», τροφοδοτούμενη από την τεχνητή νοημοσύνη (AI).

Στο πλαίσιο της μελέτης, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Cell, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μορφή τεχνητής νοημοσύνης που ονομάζεται «μηχανική μάθηση» για να αναζητήσουν αντιβιοτικά σε ένα τεράστιο σύνολο δεδομένων που περιέχει τα καταγεγραμμένα γονιδιώματα δεκάδων χιλιάδων βακτηρίων και άλλων πρωτόγονων οργανισμών. Αυτή η άνευ προηγουμένου προσπάθεια απέδωσε σχεδόν ένα εκατομμύριο πιθανές ουσίες με αντιβιοτικές ιδιότητες, με δεκάδες από αυτές να δείχνουν μια πολλά υποσχόμενη δραστηριότητα στις αρχικές δοκιμές ενάντια σε βακτήρια που προκαλούν ασθένειες.

Η μελέτη περιγράφει λεπτομερώς το πώς επιστήμονες χρησιμοποίησαν έναν αλγόριθμο για να εξορύξουν «τη μικροβιακή ποικιλομορφία που υπάρχει στη Γη -ή μια τεράστια αναπαράσταση αυτής- και να βρουν σχεδόν 1 εκατομμύριο νέα μόρια κωδικοποιημένα ή κρυμμένα «μέσα σε όλη αυτή τη μικροβιακή σκοτεινή ύλη», δήλωσε ο César de la Fuente, συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια. Ο De la Fuente διευθύνει την Ομάδα Μηχανικής Βιολογίας, η οποία στοχεύει στη χρήση υπολογιστών για την επιτάχυνση των ανακαλύψεων στη βιολογία και την ιατρική.

Χωρίς έναν τέτοιο αλγόριθμο, οι επιστήμονες θα έπρεπε να χρησιμοποιήσουν παραδοσιακές μεθόδους, όπως η συλλογή δειγμάτων νερού και από το έδαφος, για να βρουν μόρια μέσα σε αυτά τα δείγματα, ανέφερε ο de la Fuente. Αυτό μπορεί να είναι δύσκολο γιατί μικρόβια υπάρχουν παντού – από τον ωκεανό μέχρι το ανθρώπινο έντερο.

Τι είναι η μικροβιακή αντοχή και γιατί είναι τόσο σημαντική η αντιμετώπισή της

Αυτού του είδους η έρευνα είναι επείγουσα γιατί η μικροβιακή αντοχή αποτελεί ίσως τη μεγαλύτερη διαχρονική απειλή για τη δημόσια υγεία. Το 2019, ήταν υπεύθυνη για περισσότερους από 1,2 εκατομμύρια θανάτους και ο αριθμός αυτός θα μπορούσε να αυξηθεί σε 10 εκατομμύρια θανάτους ετησίως έως το 2050, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ).

Τι σημαίνει Μικροβιακή Αντοχή

Η μικροβιακή αντοχή είναι η αντοχή που αναπτύσσουν οι μικροοργανισμοί στις αντιμικροβιακές ουσίες, με αποτέλεσμα να είναι λιγότερο ή και καθόλου ευαίσθητοι σε αυτές. Τα ανθεκτικά μικρόβια που δημιουργούνται δεν καταστρέφονται από τα αντιβιοτικά, με αποτέλεσμα να επιβιώνουν να πολλαπλασιάζονται ελεύθερα και να μεταφέρουν την αντοχή στις επόμενες γενιές μικροβίων, με αποτέλεσμα να επικρατούν και να αναπτύσσονται στις χλωρίδες ανθρώπων και ζώων.

Πού οφείλεται

Η ανάπτυξη της αντοχής είναι ένα φυσικό βιολογικό φαινόμενο και ανθεκτικά βακτήρια βρίσκονται παντού στο περιβάλλον. Ωστόσο, η υπερβολική και ανεξέλεγκτη χρήση αντιμικροβιακών ουσιών – αντιβιοτικών ευνοεί τον πολλαπλασιασμό των ανθεκτικών οργανισμών και συνεπώς επιταχύνει την ανάπτυξη της μικροβιακής αντοχής.

Η μετάδοση της μικροβιακής αντοχής τόσο στον άνθρωπο όσο και στα ζώα οφείλεται και στη μη τήρηση των απαραίτητων κανόνων υγιεινής, με αποτέλεσμα τον αποικισμό αρχικά του ξενιστή από ανθεκτικά βακτήρια και στη συνέχεια την εμφάνιση της λοίμωξης. Ο τρόπος αυτός μετάδοσης αφορά λοιμώξεις που σχετίζονται με όλους τους χώρους παροχής υγείας, αλλά υπερισχύει στο νοσοκομειακό περιβάλλον. Η διασπορά προκαλείται μέσω της ιατρονοσηλευτικής φροντίδας και των παρεμβατικών χειρισμών στους οποίους υπόκεινται οι ασθενείς κατά την νοσηλεία τους, όταν δεν τηρούνται τα κατάλληλα μέτρα πρόληψης (βασικές και ειδικές προφυλάξεις, δέσμες μέτρων πρόληψης για τις Λοιμώξεις που Σχετίζονται με Χώρους Παροχής Υγείας –ΛΣΧΠΥ). Η ασφάλεια των ασθενών συνδέεται άμεσα με την πρόληψη των ΛΣΧΠΥ, η επίπτωση των οποίων αποτελεί βασικό δείκτη ποιότητας των παρεχόμενων υπηρεσιών υγείας, επισημαίνει ο ΕΟΔΥ.

Γιατί είναι τόσο σημαντική η άμεση αντιμετώπιση της Μικροβιακής Αντοχής σε διεθνές επίπεδο;

Η μικροβιακή αντοχή αποτελεί ίσως τη μεγαλύτερη διαχρονική απειλή για τη δημόσια υγεία.

Ιδιαίτερα σήμερα στην εποχή της Παν-Αντοχής, η ανθρωπότητα αντιμετωπίζει τον κίνδυνο να μην είναι σε θέση να θεραπεύσει λοιμώξεις από κοινά βακτήρια. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση υπολογίζονται 33.000 θάνατοι ετησίως συνδεόμενοι με λοιμώξεις από ανθεκτικά βακτήρια και 1,5 δισ. ευρώ το υπολογιζόμενο κόστος για τα υγειονομικά συστήματα. Σύμφωνα με τη μελέτη του Jim O’Νeill (Δεκέμβριος 2014) μέχρι το 2050 θα πεθάνουν εξαιτίας της μικροβιακής αντοχής 10.000.000 άνθρωποι, ενώ το κόστος για τα υγειονομικά συστήματα θα ξεπεράσει τα 100 τρισ. δολάρια.

Τρία σημαντικά δεδομένα χαρακτηρίζουν το φαινόμενο της μικροβιακής αντοχής στη σύγχρονη εποχή και δεν αφήνουν κανένα περιθώριο για περαιτέρω καθυστέρηση στη δραστηριοποίηση της διεθνούς κοινότητας σε πολιτικό, επιστημονικό και κοινωνικό επίπεδο.

Δεδομένο 1

Στις μέρες μας η μικροβιακή αντοχή αποτελεί μία διαχρονική κρίση δημόσιας υγείας τόσο στις αναπτυσσόμενες όσο και στις ανεπτυγμένες χώρες συνεχώς εξελισσόμενη.

Δεδομένο 2

Διανύουμε την εποχή της ΠανΑντοχής, αφού σε αρκετές χώρες όπως και στη χώρα μας, ασθενείς εμφανίζουν λοιμώξεις από βακτήρια ανθεκτικά σε όλα σχεδόν τα διαθέσιμα αντιβιοτικά.

Δεδομένο 3

Ανθεκτικά βακτήρια στα τελευταία διαθέσιμα αντιβιοτικά για τη θεραπεία απειλητικών για τη ζωή λοιμώξεων έχουν επιμολύνει το περιβάλλον και τα ζώα και μπορούν να μεταδοθούν στον άνθρωπο μέσω της επαφής ή μέσω της τροφικής αλυσίδας.

Η ανάπτυξη της μικροβιακής αντοχής αποτελεί παγκόσμιο πρόβλημα και αφορά την ιατρική, κτηνιατρική, γεωργία/κτηνοτροφία και το περιβάλλον. Επομένως, για τον περιορισμό του φαινομένου απαιτείται συνεργασία όλων των τομέων, γεγονός που αποτελεί πρόκληση που πρέπει να αντιμετωπιστεί στο πλαίσιο της προσέγγισης της Ενιαίας Υγείας.

Η συνεργασία όλων των τομέων αποτελεί σύγχρονη αναγκαιότητα για την ολιστική και αποτελεσματική αντιμετώπιση του προβλήματος. Ιδιαίτερα για τη χώρα μας, η αντιμετώπιση της μικροβιακής αντοχής αποτελεί προτεραιότητα δημόσιας υγείας και μία από τις σημαντικότερες προκλήσεις που αντιμετωπίζει το Υγειονομικό μας Σύστημα, επισημαίνει ο ΕΟΔΥ.

 

Πηγη: https://www.iatropedia.gr