ການນໍາໃຊ້ AI ເພື່ອນໍາເອົາ 'ຢາຕ້ານເຊື້ອ Neanderthal' ກັບຄືນມາ

ໄພຂົ່ມຂູ່ຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ທົນທານຕໍ່ຢາຕ້ານເຊື້ອ

ອີງຕາມອົງການອະນາໄມໂລກ, ໃນຂະນະທີ່ ໂລກ ປະເຊີນກັບການເສຍຊີວິດເກືອບ 5 ລ້ານຄົນໃນແຕ່ລະປີທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ທົນທານຕໍ່ຢາຕ້ານເຊື້ອ, ຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະຊອກຫາຢາທີ່ມີທ່າແຮງເພື່ອຮັບມືກັບສະຖານະການນີ້ແມ່ນຮີບດ່ວນທີ່ສຸດ.

ໃນປັດຈຸບັນ, ທີມງານທີ່ນໍາພາໂດຍຜູ້ບຸກເບີກເຕັກໂນໂລຢີຊີວະພາບ César de la Fuente ກໍາລັງໃຊ້ວິທີການຄໍານວນທີ່ອີງໃສ່ປັນຍາທຽມ (AI) ເພື່ອຂຸດຄົ້ນລັກສະນະທາງພັນທຸກໍາຈາກຍາດພີ່ນ້ອງຂອງມະນຸດທີ່ສູນພັນເຊັ່ນ Neanderthals, ເພື່ອນໍາເອົາຢາຕ້ານເຊື້ອຂອງພວກເຂົາກັບຄືນສູ່ 40,000 ປີ.

ການຕ້ານທານຢາຕ້ານເຊື້ອມາຈາກໃຜ ແລະ neanderthals ກາຍເປັນສູນພັນ ຮູບ 1 — ແບບຈໍາລອງຂອງຊະນິດພັນ Neanderthal ທີ່ສູນພັນ. ພາບ: Getty

ໂດຍຜ່ານການຄົ້ນຄວ້າ, ນັກວິທະຍາສາດ ໄດ້ຄົ້ນພົບທາດໂປຼຕີນຂະຫນາດນ້ອຍຫຼືໂມເລກຸນ peptide ທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການຕໍ່ສູ້ກັບເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ, ເຊິ່ງສາມາດປູທາງໄປສູ່ຢາໃຫມ່ເພື່ອຕ້ານການຕິດເຊື້ອໃນມະນຸດ.

ຢາຕ້ານເຊື້ອ (ເຊັ່ນເປນີຊີລິນ) ແມ່ນຜະລິດຕະພັນທີ່ຜະລິດຕາມທໍາມະຊາດ (ໂດຍຈຸລິນຊີຕ້ານເຊື້ອຈຸລິນຊີອື່ນ), ໃນຂະນະທີ່ຢາຕ້ານເຊື້ອທີ່ບໍ່ແມ່ນຢາຕ້ານເຊື້ອ (ເຊັ່ນ sulfonamides ແລະຢາຂ້າເຊື້ອ) ແມ່ນສານທີ່ສັງເຄາະຢ່າງສົມບູນ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ທັງສອງມີເປົ້າຫມາຍດຽວກັນໃນການຂ້າຫຼືປ້ອງກັນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຈຸລິນຊີແລະທັງສອງຕົກຢູ່ພາຍໃຕ້ umbrella ຂອງການປິ່ນປົວດ້ວຍຢາຕ້ານເຊື້ອເຄມີ. Antibacterial ປະກອບມີຢາຂ້າເຊື້ອໂລກ, ສະບູຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ, ຜົງຊັກຟອກສານເຄມີ; ໃນຂະນະທີ່ຢາຕ້ານເຊື້ອແມ່ນຊະນິດພິເສດຂອງຢາຕ້ານເຊື້ອທີ່ໃຊ້ໃນຢາປົວພະຍາດແລະບາງຄັ້ງໃນອາຫານສັດ.
ຢາຕ້ານເຊື້ອບໍ່ເຮັດວຽກຕໍ່ກັບໄວຣັສທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດພະຍາດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຫວັດຫຼືໄຂ້ຫວັດໃຫຍ່, ດັ່ງນັ້ນຢາທີ່ສະກັດກັ້ນໄວຣັດແມ່ນເອີ້ນວ່າຢາຕ້ານໄວຣັດຫຼືຢາຕ້ານໄວຣັດ, ບໍ່ແມ່ນຢາຕ້ານເຊື້ອ.

ທ່ານດຣ Cesar de la Fuente ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Pennsylvania (ສະຫະລັດອະເມລິກາ) ກ່າວວ່າ "ມັນຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາ ຄົ້ນພົບ ລໍາດັບໃຫມ່, ປະເພດໃຫມ່ຂອງໂມເລກຸນທີ່ບໍ່ເຄີຍເຫັນໃນສິ່ງມີຊີວິດ, ເຊິ່ງເປີດໃຫ້ພວກເຮົາຄິດຢ່າງກວ້າງຂວາງກ່ຽວກັບຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງໂມເລກຸນ," ທ່ານດຣ Cesar de la Fuente ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Pennsylvania (ສະຫະລັດ) ກ່າວ. "ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໃນທຸກວັນນີ້ບໍ່ເຄີຍໄດ້ສໍາຜັດກັບໂມເລກຸນໃຫມ່ເຫຼົ່ານີ້, ດັ່ງນັ້ນນີ້ອາດຈະເປັນໂອກາດທີ່ດີທີ່ຈະຈັດການກັບເຊື້ອພະຍາດທີ່ຍາກທີ່ຈະປິ່ນປົວໃນມື້ນີ້."

ຜູ້ຊ່ຽວຊານກ່າວວ່າການຄົ້ນພົບໃຫມ່ກ່ຽວກັບເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ທົນທານຕໍ່ຢາຕ້ານເຊື້ອແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນອັນຮີບດ່ວນ. "ໂລກກໍາລັງປະເຊີນກັບວິກິດການຕ້ານເຊື້ອຢາຕ້ານເຊື້ອ ... ຖ້າພວກເຮົາຕ້ອງກັບຄືນໄປໃນເວລາເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ມີທ່າແຮງສໍາລັບອະນາຄົດ, ຂ້າພະເຈົ້າທັງຫມົດສໍາລັບມັນ," Michael Mahan, ອາຈານສອນວິຊາໂມເລກຸນ, ຈຸລັງແລະຊີວະສາດການພັດທະນາທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລຄາລິຟໍເນຍ, Berkeley ກ່າວ.

ຄໍາແນະນໍາຈາກ "Jurassic Park"

ຢາຕ້ານເຊື້ອສ່ວນໃຫຍ່ມີຕົ້ນກຳເນີດມາຈາກເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ ແລະເຊື້ອເຫັດ, ຄົ້ນພົບໂດຍການກວດຫາຈຸລິນຊີທີ່ຢູ່ອາໃສຂອງດິນ. ແຕ່ໃນທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ການໃຊ້ຢາຕ້ານເຊື້ອຫຼາຍເກີນໄປໄດ້ເຮັດໃຫ້ເຊື້ອພະຍາດພັດທະນາການຕໍ່ຕ້ານ.

ໃນທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, De la Fuente ໄດ້ໃຊ້ວິທີການຄິດໄລ່ເພື່ອປະເມີນທ່າແຮງຂອງ peptides ຕ່າງໆເປັນທາງເລືອກຢາຕ້ານເຊື້ອ. ມື້ຫນຶ່ງຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ, ຮູບເງົາ blockbuster "Jurassic Park" ໄດ້ເກີດຂຶ້ນ, ໃຫ້ທີມງານມີຄວາມຄິດທີ່ຈະສຶກສາໂມເລກຸນທີ່ສູນພັນ. "ເປັນຫຍັງບໍ່ເອົາໂມເລກຸນຈາກອະດີດຄືນມາ?" ລາວເວົ້າ.

ເພື່ອຊອກຫາ peptides ທີ່ບໍ່ຮູ້ມາກ່ອນ, ທີມງານໄດ້ຝຶກອົບຮົມ AI algorithm ເພື່ອຮັບຮູ້ສະຖານທີ່ທີ່ແຕກແຍກຢູ່ໃນທາດໂປຼຕີນຂອງມະນຸດທີ່ອາດຈະມີກິດຈະກໍາຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ນໍາໃຊ້ມັນກັບລໍາດັບທາດໂປຼຕີນຈາກສາທາລະນະຈາກ Homo sapiens, Neanderthals, ແລະ Denisovans, ອີກຊະນິດຫນຶ່ງຂອງມະນຸດເກົ່າແກ່ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ Neanderthals.

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ທີມງານໄດ້ນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດຂອງ peptides ຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣັຍກ່ອນຫນ້ານີ້ເພື່ອຄາດຄະເນວ່າ peptides ວັດຖຸບູຮານໃດທີ່ຈະຂ້າເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຫຼາຍທີ່ສຸດ.

ຕໍ່ໄປ, ທີມງານໄດ້ສັງເຄາະແລະທົດສອບ 69 peptides ທີ່ດີທີ່ສຸດເພື່ອເບິ່ງວ່າພວກເຂົາສາມາດຂ້າເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໄດ້. ທີມງານໄດ້ເລືອກຫົກຄົນທີ່ມີພະລັງທີ່ສຸດ, ລວມທັງສີ່ຄົນຈາກມະນຸດທີ່ທັນສະໄຫມ, ຫນຶ່ງຈາກ Neanderthals, ແລະຫນຶ່ງຈາກ Denisovans.

ທີມງານໄດ້ເປີດເຜີຍພວກມັນກັບຫນູທີ່ຕິດເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ Acinetobacter baumannii, ເຊິ່ງເປັນສາເຫດທົ່ວໄປຂອງການຕິດເຊື້ອໃນໂຮງຫມໍໃນມະນຸດ. (ການຕິດເຊື້ອທີ່ມາຈາກໂຮງ ໝໍ ແມ່ນການຕິດເຊື້ອທີ່ຄົນເຈັບໄດ້ມາໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນໂຮງ ໝໍ ແລະບໍ່ມີເວລາເຂົ້າໂຮງ ໝໍ).

ການຕ້ານທານຢາຕ້ານເຊື້ອມາຈາກໃຜແລະ neanderthals ໄດ້ກາຍເປັນສູນພັນຮູບ 2 — ໃນຈໍານວນ peptides ຫົກຊະນິດທີ່ເລືອກໂດຍ algorithm, ຫນຶ່ງຈາກ Neanderthal ແມ່ນປະສິດທິພາບທີ່ສຸດໃນການຕໍ່ສູ້ກັບເຊື້ອພະຍາດໃນຫນູທີ່ຕິດເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ, César de la Fuente, ຜູ້ບຸກເບີກເຕັກໂນໂລຢີຊີວະພາບຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Pennsylvania ກ່າວ. (ພາບ: University of Pennsylvania)

ທ່ານ De la Fuente ກ່າວວ່າ "ຂ້າພະເຈົ້າຄິດວ່າຊ່ວງເວລາທີ່ຕື່ນເຕັ້ນທີ່ສຸດແມ່ນເວລາທີ່ພວກເຮົາໄດ້ສ້າງໂມເລກຸນທາງເຄມີຄືນໃຫມ່ໃນຫ້ອງທົດລອງແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເຮັດໃຫ້ພວກມັນກັບຄືນມາມີຊີວິດເປັນຄັ້ງທໍາອິດ. ມັນເປັນເລື່ອງທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກທັດສະນະທາງວິທະຍາສາດທີ່ເຫັນວ່າ," De la Fuente ເວົ້າ.

ໃນຫນູທີ່ຕິດເຊື້ອໃນຜິວຫນັງທີ່ມີສິວ, peptides ໄດ້ຂ້າເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຢ່າງຫ້າວຫັນ; ໃນຫນູທີ່ມີການຕິດເຊື້ອຂອງຂາ, peptides ມີປະສິດທິພາບຫນ້ອຍແຕ່ຍັງປ້ອງກັນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ.

De la Fuente ກ່າວວ່າ "peptide ທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນສິ່ງທີ່ພວກເຮົາເອີ້ນວ່າ Neanderthal 1, ຈາກ Neanderthals, ແລະນັ້ນແມ່ນຫນຶ່ງທີ່ໃຊ້ໄດ້ດີທີ່ສຸດໃນຫນູ," De la Fuente ກ່າວ.

ຕ້ອງການການຄົ້ນຄວ້າເພີ່ມເຕີມ

ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ທ່ານ De la Fuente ໄດ້ເນັ້ນຫນັກວ່າບໍ່ມີ peptides "ພ້ອມທີ່ຈະຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຢາຕ້ານເຊື້ອ," ແລະແທນທີ່ຈະຕ້ອງການ tweaking ຫຼາຍ. ໃນການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຈະຖືກເຜີຍແຜ່ໃນປີຫນ້າ, ລາວແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາຮູບແບບການຮຽນຮູ້ເລິກເຊິ່ງໃຫມ່ເພື່ອຄົ້ນຫາລໍາດັບທາດໂປຼຕີນຂອງ 208 ສິ່ງມີຊີວິດທີ່ສູນພັນ, ເຊິ່ງມີຂໍ້ມູນພັນທຸກໍາລະອຽດ.

ທີມງານໄດ້ພົບເຫັນຫຼາຍກ່ວາ 11,000 peptides ຕ້ານເຊື້ອຈຸລິນຊີທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນສັດທີ່ສູນພັນ, ສັງເຄາະ peptides ທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ສຸດຈາກສັດ Siberian woolly mammoth, Steller's sea cow (ສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມທະເລທີ່ສູນພັນໃນສະຕະວັດທີ 18 ເນື່ອງຈາກການລ່າສັດຫມູໃນ Arctic, sloth Megal ແລະຍັກໃຫຍ່). giganteus). ທ່ານກ່າວວ່າ peptides ທີ່ຄົ້ນພົບໃຫມ່ມີ "ກິດຈະກໍາຕ້ານການຕິດເຊື້ອທີ່ດີເລີດ" ໃນຫນູ.

ທ່ານດຣ Dmitry Ghilarov, ຫົວຫນ້າກຸ່ມຂອງສູນ John Innes ໃນອັງກິດ, ກ່າວວ່າຂໍ້ບົກຜ່ອງໃນການຄົ້ນຫາຢາຕ້ານເຊື້ອໃຫມ່ແມ່ນວ່າພວກມັນສາມາດບໍ່ຫມັ້ນຄົງແລະຍາກທີ່ຈະສັງເຄາະ. Ghilarov ກ່າວວ່າ "ມີຢາຕ້ານເຊື້ອ peptide ຫຼາຍໆຊະນິດທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກພັດທະນາແລະຕິດຕາມໂດຍອຸດສາຫະກໍາຍ້ອນຄວາມຫຍຸ້ງຍາກເຊັ່ນການເປັນພິດ," Ghilarov ເວົ້າ.

ໃນຈໍານວນ 10,000 ທາດປະສົມທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ກໍານົດ, ມີຢາຕ້ານເຊື້ອພຽງແຕ່ຫນຶ່ງຫຼືສອງຊະນິດທີ່ໄດ້ຮັບການອະນຸມັດຈາກອົງການອາຫານແລະຢາຂອງສະຫະລັດ, ອີງຕາມເອກະສານທີ່ຈັດພີມມາໃນເດືອນພຶດສະພາ 2021.

ທ່ານດຣ Monique van Hoek, ສາດສະດາຈານ ແລະຮອງຜູ້ອໍານວຍການຝ່າຍຄົ້ນຄວ້າຂອງໂຮງຮຽນຊີວະວິທະຍາລະບົບຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ George Mason (ສະຫະລັດ) ກ່າວວ່າ ມັນເປັນເລື່ອງທີ່ຫາຍາກຫຼາຍສຳລັບ peptide ທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນທຳມະຊາດເພື່ອສ້າງຢາຊະນິດໃໝ່ ຫຼືຢາຕ້ານເຊື້ອຊະນິດໃໝ່ໂດຍກົງ.

ການຄົ້ນພົບ peptide ໃຫມ່ຈະກໍານົດຂັ້ນຕອນສໍາລັບນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ຈະນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການຄິດໄລ່ເພື່ອຄົ້ນຫາແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບທ່າແຮງຂອງ peptide ເປັນຢາຕ້ານເຊື້ອໃຫມ່, ອີງຕາມການ Van Hoek.

ປະຈຸບັນ Van Hoek ກໍາລັງສຸມໃສ່ການຄົ້ນຄວ້າຂອງນາງກ່ຽວກັບ peptide ສັງເຄາະທີ່ໄດ້ມາຈາກ peptide ທໍາມະຊາດທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນແຂ້ອາເມລິກາ. ໃນປັດຈຸບັນ peptide ກໍາລັງດໍາເນີນການທົດສອບ preclinical.

ທ່ານນາງ Van Hoek ເວົ້າວ່າ ໃນຂະນະທີ່ມັນອາດຈະເບິ່ງຄືວ່າແປກທີ່ຈະໄດ້ແຫຼ່ງຢາຕ້ານເຊື້ອຊະນິດໃໝ່ຈາກແຂ້ ຫຼືມະນຸດທີ່ສູນພັນໄປແລ້ວ, ແຕ່ຄວາມຮຸນແຮງຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ຕ້ານທານຢາຕ້ານເຊື້ອເຮັດໃຫ້ການຄົ້ນຄວ້າດັ່ງກ່າວມີຄ່າຄວນ.

Hoai Phuong (ຕາມ CNN)

ທີ່ມາ