Revolucija u lečenju ujeda zmija: Veštačka inteligencija dizajnira moćne protivotrove za smrtonosne toksine

Prelomno otkriće u oblasti medicinskih nauka objavljeno 15. januara u uglednom časopisu Nature donosi nadu milionima ljudi širom sveta koji su svake godine pogođeni ujedom otrovnih zmija. Tim naučnika predvođen Dejvidom Bejkerom, ovogodišnjim dobitnikom Nobelove nagrade za hemiju, i Timotijem Patrikom Dženkinsom razvio je revolucionarne proteine uz pomoć veštačke inteligencije, piše SciTech Daily.

Ovi inovativni proteini, dizajnirani pomoću naprednih metoda dubokog učenja, sposobni su da neutralizuju smrtonosne toksine zmijskog otrova, pružajući obećanje za sigurnije, efikasnije i pristupačnije lečenje ujeda zmija.

Preporučujemo

Svake godine otrovne zmije ugrizu između 1,8 i 2,7 miliona ljudi širom sveta, što dovodi do oko 100.000 smrtnih slučajeva i tri puta više slučajeva trajnih invaliditeta, uključujući amputacije. Prema podacima Svetske zdravstvene organizacije, najveći broj slučajeva dešava se u siromašnim regijama Afrike, Azije i Latinske Amerike, gde je zdravstvena infrastruktura često slaba ili neadekvatna.

Trenutni tretmani za ujede zmija oslanjaju se na antiviperine proizvedene iz plazme imunizovanih životinja. Međutim, ovi lekovi su skupi, često izazivaju ozbiljne nuspojave i imaju ograničenu efikasnost. Takođe, s obzirom na to da se otrovi razlikuju među zmijskim vrstama, potrebni su različiti antiviperini za svaku regiju, što dodatno komplikuje situaciju.

U fokusu istraživanja tima Dejvida Bejkera i Timotija Patrika Dženkinsa bili su toksini poznati kao „toksini sa tri prsta“, ključni sastojci otrova mnogih smrtonosnih zmija, uključujući kobre. Ovi toksini su poznati po tome što izmiču imunološkom sistemu i čine tradicionalne antiviperine manje efikasnim.

Pomoću veštačke inteligencije, naučnici su osmislili proteine koji se specifično vezuju za ove toksine i neutrališu ih. Eksperimenti na miševima pokazali su izuzetne rezultate, čak 80 do 100% preživljavanja nakon izlaganja smrtonosnim dozama toksina, u zavisnosti od tačne doze i vrste proteina.

- Ovi antitoksini su jednostavni za otkrivanje koristeći samo računarske metode. Takođe su jeftini za proizvodnju i veoma pouzdani u laboratorijskim testovima - objasnio je Bejker.

Jedna od najzanimljivijih karakteristika ovih proteina jeste njihova veličina. Veoma su mali, što im omogućava bolje prodiranje u tkiva i bržu neutralizaciju toksina u poređenju sa trenutnim tretmanima baziranim na antitelima.

Za razliku od tradicionalnih antiviperina, koji zahtevaju imunizaciju životinja i složene laboratorijske procese, novi protivotrovi mogu se proizvoditi pomoću mikroorganizama. To ne samo da značajno smanjuje troškove proizvodnje, već eliminiše i potrebu za oslanjanjem na životinjske resurse.

Još jedna zanimljivost je brzina otkrića. Zahvaljujući naprednom softveru za dizajn proteina, naučnici su uspeli da identifikuju nekoliko molekula koji su odmah dali odlične rezultate. Ovaj proces znatno je ubrzan u poređenju sa tradicionalnim laboratorijskim metodama, koje često zahtevaju brojne eksperimente.

Iako je ovo istraživanje revolucionarno, naučnici naglašavaju da će tradicionalni antiviperini i dalje biti glavni oslonac u lečenju ujeda zmija u bliskoj budućnosti. Novi protivotrovi mogli bi se koristiti kao dodatak postojećim terapijama, povećavajući njihovu efikasnost, dok se ne razviju potpuno samostalni tretmani nove generacije.

Osim toga, pristup dizajnu lekova korišćen u ovom istraživanju ima potencijal za primenu i na druge bolesti, uključujući određene virusne infekcije.

- Smanjenjem troškova i resursa potrebnih za proizvodnju novih lekova, približavamo se budućnosti u kojoj će svi imati pristup efikasnim terapijama - zaključio je Bejker.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)