محققان دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن، با بهره‌گیری از هوش مصنوعی به طراحی پروتئین‌هایی پرداخته‌اند که می‌تواند سم مرگبار مار کبرا را خنثی کرده و به دفع آن‌ها از بدن کمک کند.
در این تحقیق که زیر‌نظر دیوید بیکر، برنده جایزه نوبل شیمی سال ۲۰۲۴ صورت گرفته است، محققان به‌دنبال بهبود روش‌های درمانی مارگزیدگی هستند
آن‌ها در این پژوهش سعی کرده‌اند روشی را طراحی کنند که سموم کشنده در بزاق مار با پروتئین‌های طراحی‌شده ازطریق هوش مصنوعی بی‌اثر شوند؛ روشی بسیار ارزان‌تر از روش‌های سنتی تولید پادزهر.
محققان دانشگاه واشنگتن در این روش سعی کرده‌اند تا با بهره‌گیری از هوش مصنوعی به طراحی پروتئین‌هایی بپردازند که به سموم سه‌انگشتی که از کشنده‌ترین اجزای زهر مار کبرا هستند، متصل شده و آن‌ها را خنثی کنند.
سوزانا واسکس تورس، نویسنده اصلی این مطالعه و محقق آزمایشگاه بیکر در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در این‌باره می‌گوید: «به نظر من، طراحی پروتئین، کار درمان مارگزیدگی برای مردم کشورهای درحال‌توسعه را قابل‌دسترس‌تر خواهد کرد.»
پادزهرهای سنتی مشتق از پلاسمای حیوانی، معایب متعددی مثل هزینه بالا، کارایی محدود و عوارض جانبی جدی‌ای دارند، ضمن آن‌که تنوع زهر مارها، کار درمان را پیچیده‌تر می‌کند، چراکه پادزهرهای فعلی اغلب برای گونه‌های خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ هرچند پیشرفت در تحقیقات سموم و ابزارهای محاسباتی، عصر جدیدی را در درمان مارگزیدگی ایجاد کرده است.
در این پژوهش، پادزهرهای تولیدشده باعث شدند ۸۰ تا ۱۰۰ درصد موش‌هایی که در معرض دوزهای کشنده سم سه‌انگشتی قرار داشتند، زنده بمانند که این موفقیت، گام بزرگی در راستای درمان‌های هدفمند و کارآمد به شمار می‌رود.
دیوید بیکر، برنده جایزه نوبل شیمی، دراین‌باره می‌گوید: «تولید این پادزهرها ارزان هستند و در بررسی‌های آزمایشگاهی عملکردی قوی به نمایش گذاشته‌اند.»
یکی دیگر از اعضای تیم پژوهشی با اشاره به دیگر ظرفیت‌های بالقوه این بررسی گفت: «قابل‌توجه‌ترین نتیجه آزمایش‌های ما، محافظت چشمگیر نوروتوکسینی است که در موش‌ها ایجاد شد. یکی از دیگر مزایای این پروتئین‌های طراحی‌شده، این است که آن‌ها آن‌قدر کوچک هستند که انتظار داریم بهتر به داخل بافت‌ها نفوذ کرده و سریع‌تر از پادزهرهای فعلی سموم را خنثی کنند. ازآن‌جا‌که این پروتئین‌ها کاملا ازطریق رایانه و با استفاده از نرم‌افزار مجهز به هوش مصنوعی ساخته شده‌اند، زمان صرف‌شده در مرحله کشف به‌طور چشمگیری کاهش یافت.»
هپارین، پادزهر عصر جدید
در‌حالی‌که سال‌هاست دانشمندان از زهر مار، پادزهر تولید می‌کنند اما اکنون دانشمندان دریافته‌اند که می‌توانند از هپارین به‌عنوان پادزهر ارزان‌قیمتی برای زهر کبرا استفاده کنند.
تحقیقات اخیر حکایت از آن دارد که هپارین -ماده‌ای ارزان‌قیمت که از آن برای رقیق کردن خون استفاده می‌شود- می‌تواند در حکم پادزهری برای زهر مار کبرا وارد عمل شود.
«گرگ نیلی» استاد دانشگاه سیدنی دراین‌باره می‌گوید: «این کشف می‌تواند آسیب‌های وحشتناک ناشی از نکروز (مرگ بافت بدن) را که درنتیجه نیش مار کبرا رخ می‌دهد، به‌شدت کاهش دهد و حتی ممکن است روند پیشروی سم در بدن را کاهش دهد و همین مساله منجر به افزایش شانس بقا خواهد شد.»
محققان با بهره‌گیری از فناوری ویرایش ژن CRISPR درصدد شناسایی راه‌هایی برای مهار کردن زهر کبرا برآمده‌اند و با استفاده از هپارین و داروهای مرتبط با آن، نشان داده‌اند که با این روش می‌توان روند نکروز ناشی از نیش کبرا را متوقف کرد.
تیان دو، دانشجوی دکتری دانشگاه سیدنی در این‌باره می‌گوید: «هپارین، ارزان و در همه‌جا موجود است و جزو داروهای ضروری در فهرست سازمان بهداشت جهانی به شمار می‌رود. حالا و بعد از آزمایش‌های موفقیت‌آمیز انسانی، می‌توان به‌سرعت از آن به‌عنوان دارویی ارزان، ایمن و موثر برای درمان نیش کبرا استفاده کرد.»
در حال‌حاضر پادزهرهایی برای نیش مار کبرا مورداستفاده قرار می‌گیرد که براساس فناوری‌های قرن نوزدهم تولید می‌شوند اما حالا داروهای هپارینوییدی به‌عنوان پادزهر «فریب» عمل می‌کنند.
با پر کردن محل گزش با سولفات هپارین یا مولکول‌های هپارینوییدی مرتبط، پادزهر به سموم درون زهر که باعث آسیب بافتی می‌شوند متصل شده و آن‌ها را خنثی خواهد کرد.
پروفسور نیکلاس کازول از دانشکده پزشکی لیورپول در این‌باره می‌گوید: «یافته‌های ما هیجان‌انگیزند؛ چراکه پادزهرهای فعلی تا حد زیادی در برابر مسمومیت شدید موضعی که باعث تورم پیش‌رونده دردناک، تاول و نکروز بافت اطراف محل گزش است، بی‌اثرند. این‌ها ممکن است حتی منجر به از‌دست‌رفتن عملکرد اندام، قطع عضو و ناتوانی مادام‌العمر شوند.»
.
دیدگاهتان را بنویسید