Yılan Isırığı Krizi: Yapay Zeka, Yüz Yıllık Antivenom Yöntemini Dönüştürebilir Mi?

Araştırmacılar, AI’ı kullanarak yılan zehirindeki ana toksinleri nötralize eden proteinler tasarlamışlar, böylece daha etkili ve ulaşılabilir yılan ısırığı tedavilerine potansiyel bir yol sunmuşlardır.

Nature dergisinde yayınlanan çalışma, AI’nın yeni, daha erişilebilir yılan ısırığı tedavilerine nasıl yol açabileceğini ve potansiyel olarak her yıl binlerce hayatı nasıl kurtarabileceğini vurgulamaktadır.

Nature, yılda tahmini 100.000 kişinin yılan ısırıkları sonucu öldüğünü ve daha birçok kişinin de özellikle düşük kaynaklı bölgelerde kalıcı engellilik yaşadığını bildiriyor. Dünya Sağlık Örgütü yılan ısırıklarını “birçok tropikal ve subtropikal ülkede ihmal edilen bir halk sağlığı sorunu” olarak tanımlıyor.

Mevcut tedaviler, başlıca atlar ve koyunlar gibi bağışıklığı olan hayvanların kan serumundan elde edilen antikorlardan türetilmiş olup, bir asırdan fazla bir süredir büyük ölçüde değişmemiştir. Bu antivenomlar genellikle soğutma gerektirir ve uygulaması için eğitimli sağlık profesyonellerine ihtiyaç duyar, bu da onların kırsal veya hizmetten yoksun bölgelerdeki kullanılabilirliğini sınırlar, Nature tarafından belirtildiği gibi.

Yeni yaklaşım, Washington Üniversitesi’nde David Baker’ın ekibi tarafından geliştirilen RFdiffusion adlı bir AI aracını kullanır. DALL-E gibi görüntü oluşturan AI programlarından ilham alan RFdiffusion, belirli toksinlere sıkıca bağlanabilen proteinler tasarlayabilir.

Biyokimyager Susana Vázquez Torres ile işbirliği içinde ekip, felç, doku hasarı ve ölüme neden olduğu bilinen elapid yılan zehrindeki üç tür toksini hedefledi.

RFdiffüzyon kullanarak, araştırmacılar bu zehir toksinlerine güçlü bir şekilde bağlanan “mini-bağlayıcılar” oluşturdular. Deneyler, bu mini bağlayıcıların laboratuvarda yetiştirilen hücrelerde toksinlerin etkilerini nötralize edebileceğini gösterdi.

Canlı hayvan testlerinde, ekip etkinliklerini gösterdi: Aksi takdirde ölümcül dozlarda zehirle enjekte edilen fareler, mini bağlayıcılarla ya önceden veya maruz kaldıktan hemen sonra tedavi edildiğinde hayatta kaldı. “Bu, kariyerimde bugüne kadar sahip olduğum en havalı deneysel sonuç olabilir” dedi Vázquez Torres.

AI tasarımı proteinler, geleneksel antivenomlara göre avantajlara sahip. Son derece stabil olup, soğutma ihtiyacını ortadan kaldırabilirler, bu da onları uzak mekanlar için ideal kılar. Ayrıca, sanayi bakterileri kullanılarak düşük maliyetle seri üretilebilirler.

Ancak, bu proteinler yılan zehirlerinin karmaşık bileşiminin sadece bir kısmını ele alır, bu da gelecekteki antivenomların, bölgesel yılan türlerine özel olarak uyarlanmış birden çok mini-bağlayıcıyı birleştirmesi gerektiği anlamına gelir.

Vaad edilen sonuçlara rağmen, finansman ve klinik geliştirme konusunda hala zorluklar var. Baker’ın kanser gibi hastalıklar için protein tasarım girişimleri ciddi yatırımlar elde etmiş olsa da, yılan ısırması gibi ihmal edilen hastalıklar için kaynaklar kıt.

“Bulaşıcı hastalıklar veya gelişmekte olan dünya hastalıkları gibi yılan ısırması ile ilgili her şey için ilerleme yolunun daha zor olduğunu,” Nature, Baker’ın söylediğini bildiriyor. Yine de, bu çığır açan araştırma, AI ile küresel sağlık sorunlarına yaklaşımda dönüştürücü bir değişikliği işaret ediyor.