ბიოტექნოლოგიური სტარტაპის, Radical Numerics-ის განცხადებით, მეცნიერებმა მძიმე ბაქტერიული ინფექციის მქონე პაციენტის სამკურნალოდ ისტორიაში პირველად გამოიყენეს ხელოვნური ინტელექტის (AI) მიერ დაპროექტებული ვირუსები — ბაქტერიოფაგები.
კომპანიამ კვლევის ტექნიკური ანგარიში საკუთარ ვებგვერდზე გამოაქვეყნა, მაგრამ ნაშრომს ჯერ არ გაუვლია სამეცნიერო რეცენზირება (peer review) და არ დაბეჭდილა აკადემიურ ჟურნალში. კონფიდენციალურობის დაცვის მოთხოვნით, სტარტაპი არ ასაჯაროებს ინფორმაციას პაციენტისა და მკურნალი ექიმების შესახებ, თუმცა კომპანიის წარმომადგენლები აცხადებენ, რომ კლინიკური გამოცდა აშშ-ის საკვებისა და მედიკამენტების ადმინისტრაციამ (FDA) დაამტკიცა.
„უდიდესი პასუხისმგებლობით ვეკიდებით პაციენტის კონფიდენციალურობის დაცვასა და კლინიკური პარტნიორების ნდობის შენარჩუნებას. სამეცნიერო მიგნებების გამოქვეყნებას რეცენზირებად ჟურნალში ვგეგმავთ, კლინიკური დეტალების გასაჯაროება კი მხოლოდ შესაბამისი თანხმობის შემდეგ მოხდება,“ — განაცხადა Radical Numerics-ის აღმასრულებელმა დირექტორმა, ერიკ ნგუენმა.
რატომ გახდა საჭირო ვირუსების ხელოვნური ინტელექტით შექმნა?
ბაქტერიოფაგებით მკურნალობა საუკუნეზე მეტს ითვლის და მსოფლიოში ანტიბიოტიკორეზისტენტობის ზრდასთან ერთად კვლავ აქტუალური ხდება. თუმცა, სტანდარტული ანტიბიოტიკების მიღებისგან განსხვავებით, ფაგოთერაპია ბევრად რთული პროცესია: თითოეული ტიპის ფაგი ბაქტერიების მხოლოდ მკაცრად განსაზღვრულ შტამებს აინფიცირებს, პაციენტის კონკრეტულ ინფექციაზე მორგებული ბუნებრივი ვირუსის მოძიება და შემოწმება კი დიდ დროს მოითხოვს.
ამ ბარიერის დასაძლევად მეცნიერებმა გადაწყვიტეს, ნიადაგსა და წყალში ახალი სახეობების ძებნის ნაცვლად, კონკრეტულ პაციენტზე მორგებული ფაგები ხელოვნური ინტელექტის დახმარებით შეექმნათ.
Radical Numerics-ი კალიფორნიის Arc Institute-ის ყოფილმა მკვლევრებმა დააფუძნეს. ჯერ კიდევ 2025 წელს ამ გუნდმა შექმნა AI მოდელი Evo 2, რომელმაც მილიონობით დნმ-ის სეკვენსის შესწავლის საფუძველზე 700 000 ვირუსული გენომი დააგენერირა. აქედან მეცნიერებმა ლაბორატორიაში 285 გენომის დნმ-ის მოლეკულა დაასინთეზირეს, ბაქტერიებში შეიყვანეს და 16 სიცოცხლისუნარიანი ვირუსი მიიღეს.
მიმდინარე წლის ივნისში სტარტაპმა წარადგინა ახალი თაობის მოდელი — Omnii, რომელიც დნმ-ის გარდა სწავლობს ცილების სტრუქტურებსა და იმ მოლეკულებს, რომლებიც გენების ჩართვა-გამორთვას არეგულირებენ.
როგორ დააპროექტა Omnii-მ ახალი ბაქტერიოფაგი?
კლინიკური გამოცდის ფარგლებში მკვლევრებმა შეცვალეს T7 ტიპის ბაქტერიოფაგი, რომელიც მხოლოდ ნაწლავის ჩხირს (E. coli) ესხმის თავს. ვირუსს მიკროსკოპული კოსმოსური ხომალდის ფორმა აქვს — მრგვალი ცილოვანი გარსი დნმ-ით, რომელიც ფეხის მსგავს ექვს წანაზარდს ეყრდნობა. ბაქტერიის დასაინფიცირებლად T7 მის ზედაპირზე სწორედ ამ წანაზარდებით მაგრდება და უჯრედში საკუთარ დნმ-ს უშვებს.
ექიმებთან თანამშრომლობით, სტარტაპმა მკურნალობა ჩაუტარა პაციენტს, რომელსაც E. coli-ის მძიმე ინფექცია ჰქონდა. ბაქტერია რეზისტენტული აღმოჩნდა არა მხოლოდ ანტიბიოტიკების, არამედ ყველა ხელმისაწვდომი ბაქტერიოფაგის მიმართ.
მეცნიერებმა Omnii-ს მიაწოდეს მონაცემები რეზისტენტული შტამის შესახებ და დაავალეს ისეთი T7 ფაგების დაპროექტება, რომელთა „ფეხებიც“ შეცვლილი ფორმის იქნებოდა და ამ კონკრეტულ ბაქტერიას მოეჭიდებოდა. ხელოვნური ინტელექტის მიერ გენერირებული გენომების მიხედვით მკვლევრებმა შესაბამისი დნმ-ის მოლეკულები შექმნეს და ბაქტერიებში შეიყვანეს. შედეგად წარმოიქმნა ახალი T7 ფაგები, რომლებმაც რეზისტენტული მიკრობების დაინფიცირება და განადგურება შეძლეს. უსაფრთხოების ტესტების გავლის შემდეგ კი პრეპარატი პაციენტის სამკურნალოდ გამოიყენეს.
მეცნიერების შეფასება და სკეპტიციზმი
დამოუკიდებელი სპეციალისტები სიახლეს ინტერესით, მაგრამ სიფრთხილით ხვდებიან. ჰარვარდის უნივერსიტეტის მიკრობიოლოგი მაიკლ ბეიმი აღნიშნავს, რომ ექსპერიმენტის წარმატება მედიცინაში ხელოვნური ინტელექტის გამოყენების სრულიად ახალ გზას გახსნის, მაგრამ საბოლოო შედეგების გამოქვეყნებამდე სკეპტიკურ განწყობას ინარჩუნებს. მისი თქმით, აუცილებელია გაირკვეს, რეალურად რამდენად ახალი და უნიკალურია კომპანიის მიერ შექმნილი ვირუსები.
შვედეთის უფსალის უნივერსიტეტის ევოლუციური მიკრობიოლოგი ბრენდონ ბერიჰილი კი ხაზს უსვამს, რომ ლაბორატორიული ეფექტიანობა პაციენტის ორგანიზმში ინფექციის დამარცხების გარანტიას არ იძლევა.
„ლაბორატორიაში ვერაფერს გავზომავთ ისე, რომ წინასწარ ვთქვათ, რამდენად ეფექტიანად გააკონტროლებს ვირუსი რეალურ ინფექციას. მკურნალობამ რომც გაამართლოს, მხოლოდ ხელოვნური ინტელექტის დახმარებით ფაგების შექმნა ვერ აგვიხსნის, რა განაპირობებს ფაგოთერაპიის წარმატებას ან მარცხს — თამაშის წესების შესახებ ჯერ კიდევ ძალიან ბევრი რამ არ ვიცით,“ — განმარტავს ბერიჰილი.
რამდენად წარმატებული აღმოჩნდება Omnii-ის მიერ შექმნილი ფაგებით მკურნალობა, მოგვიანებით გაირკვევა: ფაგოთერაპია რამდენიმე დღიდან კვირებამდე გრძელდება, ხოლო ინფექციის ხელახალი განვითარების გამოსარიცხად ექიმები პაციენტს თვეების განმავლობაში აკვირდებიან.
წყარო: nytimes.com
