Учёные применили ИИ для создания 16 новых вирусов против бактериальной резистентности

طبّق علماء أنظمةَ الذكاء الاصطناعي لتخليق 16 فيروساً جديداً من فيروسات الملتهمة البكتيرية (البكتيريوفاج) — بوصفها بديلاً محتملاً للمضادات الحيوية في مواجهة مقاومة البكتيريا، وفق ما أفادت مجلة Wired.

ما هي الملتهمات البكتيرية ولماذا ينبغي إنشاؤها

الملتهمات البكتيرية فيروساتٌ تهاجم البكتيريا لا الخلايا البشرية. يرى الباحثون فيها بديلاً واعداً للمضادات الحيوية في مواجهة الكائنات الممرضة التي طوّرت مقاومةً للعلاج. وبحسب منظمة الصحة العالمية، تتسبب مقاومة المضادات الحيوية بالفعل في وفاة ما لا يقل عن 1.27 مليون شخص سنوياً، ومن المتوقع أن يرتفع هذا الرقم ارتفاعاً ملحوظاً بحلول عام 2050.

اعتاد الباحثون تقليدياً البحث عن الملتهمات الصالحة للاستخدام العلاجي في الطبيعة — في التربة والمياه العادمة وعلى أسطح النباتات. وهو مسار شاقٌّ ومتقلب: فقد لا يكون الملتهم المطلوب موجوداً أصلاً، أو يظل عصياً على الاكتشاف سنوات طويلة. وقد حالت هذه العقبة إلى حدٍّ بعيد دون وصول العلاج بالملتهمات، الذي يُدرَس منذ مطلع القرن العشرين، إلى السوق الواسعة. غير أن توظيف الذكاء الاصطناعي يغيّر المعادلة: إذ تستطيع النماذج التوليدية تصميم بروتينات فيروسية جديدة في غضون أيام، عبر استكشاف تراكيب جزيئية يعجز العلماء عن فحصها يدوياً حتى عبر عدة أجيال.

• 16 فيروساً جديداً أُنشئ باستخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي
• الهدف — استهداف البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية
• وفق منظمة الصحة العالمية، تحصد مقاومة المضادات الحيوية 1.27 مليون حياة سنوياً
• البحث التقليدي عن الملتهمات يستغرق سنوات؛ أما التخليق بالذكاء الاصطناعي فيستغرق أياماً أو ساعات

كيف يصنع الذكاء الاصطناعي فيروسات غير موجودة في الطبيعة؟

جرى توظيف الذكاء الاصطناعي لتوليد تسلسلات جديدة من البروتينات الفيروسية — وهي مهمة يكاد يستحيل إنجازها يدوياً نظراً للعدد الفلكي من الاحتمالات الممكنة. بهذا المعنى، يعمل الذكاء الاصطناعي مصمّماً جزيئياً يولّد آلاف المرشحين حيث لا يستطيع فريق بشري اختبار سوى أعداد قليلة منهم. والجدير بالملاحظة أن الفيروسات الستة عشر المُنشأة ليست تعديلاً على ملتهمات معروفة، بل هي تراكيب اصطناعية لم تكن موجودة في الطبيعة من قبل. تُختبر هذه الكيانات بعد ذلك في المختبر للتحقق من قدرتها على استهداف البكتيريا المستهدفة باستهداف فعّال.

يفتح هذا النهج الباب أمام علاجات مخصّصة بالملتهمات: إذ سيصبح ممكناً تصميم فيروس لمقاومة سلالة بعينها لدى مريض بعينه — في الحالات التي لا يوجد فيها نظير طبيعي مناسب. واليوم تتعثر فاعلية العلاج بالملتهمات بسبب هذا القيد تحديداً: إذ لا ينجح إيجاد الملتهم الملائم وفق مبدأ «المفتاح والقفل» إلا في بعض الحالات.

«يفتح استخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي في إنشاء الفيروسات آفاقاً جديدة لمكافحة المقاومة البكتيرية»، وفق ما جاء في مادة

Wired.

لماذا تتأخر الأطر التنظيمية عن مواكبة التكنولوجيا الحيوية بالذكاء الاصطناعي؟

يتسارع تطوير الفيروسات بمساعدة الذكاء الاصطناعي بوتيرة تفوق ما تستطيع الأطر التنظيمية المحيطة به مواكبته. وهذه إشكالية مألوفة في مجال التكنولوجيا الحيوية بوجه عام، غير أن الذكاء الاصطناعي يُحدّها أكثر: فما كان يستلزم في السابق مختبراً متخصصاً وفريقاً كبيراً وسنوات طويلة من العمل، بات اليوم في متناول اليد بسرعة أكبر بكثير وبموارد أقل. تنخفض الحواجز أمام الدخول — ومعها يتصاعد خطر إساءة الاستخدام.

لم يُصَغ حتى الآن نهج دولي موحّد للرقابة على الكيانات البيولوجية المُخلَّقة بالذكاء الاصطناعي. من يحق له إجراء مثل هذه التجارب؟ وما مستوى التحقق من السلامة المطلوب قبل نشر النتائج؟ الثغرة المحورية تكمن في الاستخدام المزدوج: فالنماذج ذاتها التي تصمم ملتهمات علاجية يمكن نظرياً إعادة توجيهها نحو إنشاء مسببات أمراض خطيرة. ولهذا السبب بالذات يُصرّ خبراء الأمن البيولوجي على أن تأخّر التنظيم عن مواكبة قدرات الذكاء الاصطناعي لم يعد تهديداً مجرداً، بل خطراً متصاعداً.

ما الذي يعنيه هذا

إنشاء 16 فيروساً بمساعدة الذكاء الاصطناعي هو أحد أكثر الأمثلة ملموسيةً على كيفية تحويل التقنيات التوليدية لمسار الطب الحيوي: من البحث عن حلول جاهزة في الطبيعة — إلى تصميم حلول جديدة من الصفر. تحصل الطب على أداة بالغة القوة المحتملة في مواجهة أحد أشد أزمات الرعاية الصحية الحديثة. وستحدد الإجابة عن مدى سرعة تمكّن المنظمين من تضييق الهوة مع المختبر إلى حدٍّ بعيد مصيرَ هذه التقنية: هل ستغدو في المقام الأول وسيلةً للعلاج — أم مصدراً لمخاطر جديدة جوهرياً.