باحثون أمريكيون يطورون تقنية تعتمد على الذكاء الاصطناعي لكشف مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية

نجح فريق بحثي في الولايات المتحدة في تطوير تقنية مبتكرة تعتمد على الذكاء الاصطناعي، تهدف إلى التصدي للعدوى البكتيرية المقاومة للعلاج عبر تحليل العلامات الجينية لمسبّبات الأمراض الخطيرة، مثل بكتيريا المتفطرة السلية والمكورات العنقودية الذهبية. وتُعد هذه المنهجية واعدة في تسريع وتيرة التشخيص وتحسين فعالية العلاجات.

نُشرت نتائج الدراسة التي أجراها باحثون من جامعة تولين في مجلة Nature Communications العلمية، وتناولها موقع EurekAlert المتخصص في الأبحاث.

نموذج حاسوبي متقدم لكشف المقاومة

اعتمد الفريق البحثي على نموذج حاسوبي متطور مدعوم بخوارزميات تعلم آلي يُعرف باسم “نموذج الارتباط الجماعي” (Group Association Model – GAM). ويتميّز هذا النموذج بقدرته على تحليل التسلسل الجيني الكامل للبكتيريا، لاكتشاف الطفرات المسؤولة عن مقاومة المضادات الحيوية، وهو ما يمثّل تطورًا كبيرًا مقارنة بوسائل التشخيص التقليدية، مثل زراعة الخلايا أو بعض الفحوص الجينية التي غالبًا ما تعجز عن تحديد آليات المقاومة بدقة.

ويوضح الدكتور توني هو، أحد المشاركين في الدراسة ورئيس قسم الابتكار في التكنولوجيا الحيوية بجامعة ويذرهيد، أن هذه المنهجية تتيح التعرف على أنماط المقاومة البكتيرية حتى دون معرفة سابقة بآلياتها، ما يجعلها أكثر قدرة على رصد الطفرات الجينية الجديدة وغير المعروفة سابقًا.

تحليل شامل وتطبيق واسع

في سياق الدراسة، تم تطبيق النموذج على أكثر من 7,000 سلالة من المتفطرات السلية، ونحو 4,000 سلالة من المكورات العنقودية الذهبية. وأظهرت النتائج قدرة النموذج على تحديد الطفرات الرئيسية المرتبطة بمقاومة المضادات، مع تحسين ملحوظ في دقة التشخيص وتقليل نسبة النتائج الإيجابية الخاطئة، التي قد تُفضي إلى قرارات علاجية غير مناسبة.

دقة أعلى وتشخيص مبكر

من جهته، أشار الباحث المشارك جوليان صليبا، وهو طالب دراسات عليا بمركز تولين للتشخيص الخلوي والجزيئي، إلى أن بعض الاختبارات الجينية الحالية قد تُصنّف البكتيريا بشكل خاطئ على أنها مقاومة، مما يؤثر سلبًا على جودة الرعاية الصحية. وأضاف: “توفر تقنيتنا صورة أكثر دقة عن الطفرات المسببة للمقاومة، مما يحدّ من التشخيصات الخاطئة ويُجنّب تغييرات علاجية غير ضرورية”.

نحو أنظمة علاجية مخصصة

تُمكّن هذه التقنية الأطباء من التنبؤ بمقاومة الأدوية في مراحل مبكرة من العدوى، مما يسمح بتوجيه العلاج المناسب قبل تفاقم الحالة. كما تسهم في تعزيز فهم آليات المقاومة البكتيرية، وتفتح الباب أمام تطوير أنظمة علاجية مخصصة وفعالة، مما يُبشر بمرحلة جديدة في جهود مكافحة العدوى المقاومة للأدوية.