الذكاء الاصطناعي في دراسة الميكروبات

الكاتب والباحث: د.محمود سمور

عضو الهيئة العامة لاتحاد الكتاب والادباء الاردنيين وعضو المجلس المركزي لحزب العمال .  

خلال السنوات الأخيرة دخل الذكاء الاصطناعي بقوة إلى عالم الطب والأحياء الدقيقة وغيرقواعد اللعبة تمامًا في العقود السابقة  كان العلماء يحتاجون أيام أو حتى أسابيع لتحليل عينات ميكروبية باستخدام طرق الزراعة التقليدية في المختبرولكن الآن يمكننا الحصول على نتائج خلال ساعات أو حتى دقائق ليس الأمرمجرد سرعة بل أصبح الذكاء الاصطناعي يلتقط تفاصيل وأنماط دقيقة ما كان في الإمكان رؤيتها بالعين المجردة

ومع تزايد انتشارالأوبئة وظهورسلالات جديدة من البكتيريا تقاوم المضادات الحيوية تطلب منا ذلك أدوات تقنية أسرع وأذكى وهنا بدأ دورالذكاء الاصطناعي يظهربوضوح ودخلنا عصرالطب الاستباقي حيث نبحث عمّا قد يحدث قبل أن يحدث بدلاً من انتظارالأعراض ثم التحرك.

كيف نشاهد الذكاء الاصطناعي في دراسة الميكروبات؟

كل شيء يبدأ بالبيانات الضخمة خصوصًا من تقنيات التسلسل الجيني والكمبيوترات الضخمة تشفرالمادة الوراثية للكائنات الدقيقة وتقارنها مع قواعد بيانات ضخمة من كل أنحاء العالم وخوارزميات الذكاء الاصطناعي خصوصًا التعلم الآلي وتحدد الأنماط المرتبطة بالخطورة أوالقدرة على الانتشارأومقاومة الأدوية.

هذه التقنيات تدخل أيضًا في تحليل الميكروبيوم البشري أي مجتمع الميكروبات المتعايشة في الجسم والذكاء الاصطناعي يمكنه فحص عينة صغيرة من البرازأواللعاب ويكتشف تغييرات دقيقة تسبق ظهورالأمراض وغالبًا حتى قبل أن يشعرالشخص بأي أعراض.

إضافة لذلك هناك نماذج تنبؤية تستطيع محاكاة سلوك الميكروبات كيف تتغيرأوتتطورأوتستجيب للعلاج و هذا يوفرعلى الباحثين وقتًا وجهدًا كانا يذهبان سابقًا إلى تجارب مخبرية طويلة ومعقدة.

أي الميكروبات يدرسها الذكاء الاصطناعي؟

الذكاء الاصطناعي يرصد تقريبًا جميع أنواع الكائنات المجهرية المهمة:

1-البكتيريا مثل الإشريكية القولونية فهي نموذج لدراسة أمراض الأمعاء وتتبع السلالات المقاومة للأدوية.

2-الفيروسات ومن أشهرالأمثلة فيروس كورونا المستجد حيث ساعد الذكاء الاصطناعي في تتبع الطفرات وفهم انتشارها.

3-الفطريات مثل المبيضات البيضاء وهي مهمة خاصة في الحالات التي يعاني فيها المرضى من ضعف المناعة.

4-الطفيليات مثل البلازموديوم المسبب للملاريا ويستطيع الذكاء الاصطناعي تحليل صورالدم والتشخيص بسرعة ودقة.

وليس الأمرمجرد تصنيف الكائنات بل يمتد إلى فهم العلاقات المعقدة بينها كيف تتفاعل مع بعضها داخل الجسم أوالبيئة وما تأثير ذلك كله على صحة الإنسان.

أي أمراض يمكن تشخيصها بشكل مبكر؟

اليوم لم يعد التشخيص ينتظرظهورالأعراض والذكاء الاصطناعي يحلل مؤشرات دقيقة وأحيانًا صغيرة جدً تشيرإلى بداية حدوث المرض:

مرض السكري: تغييرات مبكرة في الميكروبيوم تظهر قبل ارتفاع السكر. 1-

أمراض الأمعاء الالتهابية: اختلال توازن البكتيريا يظهرقبل الالتهاب بوقت. 2-

الالتهاب الرئوي: القدرة على تحليل عينات الجهاز التنفسي والكشف عن سبب المرض بسرعة. 3-

 4- الإنتان: هنا الذكاء الاصطناعي يلتقط العلامات الأولى ويحث الأطباء على التدخل قبل أن تشتد الحالة ويزداد الخطر.

 5- سرطان المعدة المرتبط ببكتيريا الملوية البوابية: يمكن اكتشاف العدوى المزمنة مبكرًا و ما يقي من تطور السرطان لاحقًا.

وهذا مجرد جزء من الصورة و كلما تقدمنا سيشمل التشخيص المبكرأمراضًا جديدة وخاصة تلك المرتبطة بجهاز المناعة أوالجهاز العصبي مع اكتشاف المزيد عن علاقة الميكروبيوم بوظائف الجسم المختلفة.

الخاتمة

اليوم أصبح الذكاء الاصطناعي لاعبًا أساسيًا في الطب الحديث وخصوصًا في مجاله الأكثر دقة علم الميكروبات ولم نعد مضطرين للانتظارحتى تظهرالأعراض وأصبحنا قادرين على التنبؤ بالمشاكل الصحية والتدخل قبل أن تتفاقم ومع تطورالخوارزميات وتوسع قواعد البيانات الجينية التي تزيد دقة التشخيص الشخصي لكل شخص على حدة.

التحديات طبعًا ما زالت موجودة ويجب التأكد من دقة البيانات وخصوصيتها وضمان تكامل هذه التقنيات مع خبرة الأطباء وعندما نجمع بين ذكاء الإنسان وقدرات الذكاء الاصطناعي بذلك نصنع مستقبلًا صحيًا أقوى وأذكى لخدمة الناس.