Vidēji ap 100 tūkstošiem cilvēku ik gadu iet bojā indīgu čūsku kodumu dēļ. Taču pretinžu izgatavošana pēdējā gadsimta laikā mainījusies visai maz. Tas ir piņķerīgs darbs ar mainīgiem rezultātiem. Taču nu eksperimentos pierādījies, ka mākslīgā intelekta palīdzība te var būt neatsverama. Tas, ko savulaik varēja paveikt mēnešos vai gados, nu prasa vien sekundes, vēsta zinātniskais žurnāls "Nature".
Ik gadu valstīs, kur izplatītas indīgās čūskas, daudziem cilvēkiem sastapšanās ar šiem rāpuļiem beidzas letāli. Pasaulē ik gadu šādā mokpilnā nāvē mirst no 80 līdz 130 tūkstošiem cilvēku. Ja čūskas sakosto cilvēku savlaicīgi izdodas nogādāt līdz klīnikai, kā arī ja ir zināms, kas tieši tā bija par čūsku, tad ir labas izredzes dzīvību izglābt, ievadot pretindi. Taču ne vienmēr mediķu brigāde cietušo var ātri sasniegt, un ne vienmēr tuvumā ir slimnīca. Savukārt pretindi nēsāt līdzi katram gadījumam nav praktiski. Ilgstošai uzglabāšanai tās jātur atdzesētā vidē.
Šobrīd lielu daļu pretinžu izgatavo, izmantojot donoru dzīvniekus ar spēcīgu imūnsistēmu – zirgus, aitas. Tos pakļauj konkrētas čūskas indes iedarbībai, ļauj dzīvnieku imūnsistēmai reaģēt un saražot antivielas, ko tad izmanto serumu izgatavošanai. Tas ir visai piņķerīgs pasākums, tāpēc alternatīvi risinājumi ir ļoti gaidīti. 15. janvārī "Nature" publicētā pētījumā nodemonstrēts, kā ar mašīnmācīšanos var uztrenēt mākslīgā intelekta (MI) rīku specifisku olbaltumvielu izstrādāšanai, ko var izmantot pretinžu izgatavošanā. "Tas ir biedējoši!" par MI spējām saka imunologs Džozefs Džardīns. No "tas nav iespējams" nonākts līdz konceptuālam risinājumam reālās dzīves problēmām, priecājas pētnieks.
Rīks "RFdiffusion", ko 2022. gada beigās izstrādāja Vašingtonas Universitātes biofiziķis Deivids Beikers un viņa kolēģi, idejiski patapināts no ģeneratīvā MI attēlveides rīkiem, tādiem kā "DALL-E" un "Midjourney". Kā raksta "Nature", čūsku pretindes ne tuvu nebija Beikeram prātā, strādājot pie šī rīka. Fokuss vairāk bija vērsts uz tādu olbaltumvielu dizainēšanu, kas var efektīvi piesaistīties mērķa olbaltumvielām, saistītām ar, piemēram, vēzi vai autoimūnajām saslimšanām. Taču izrādās, ka pielietojums ir daudz plašāks. Beikera laboratorijas darbiniece, bioķīmiķe Sūzana Vaskeza Torresa nosprieda, ka jāizmēģina "RFdiffusion" spējas cīņā pret čūsku indi. Un rīks nepievīla – ļoti ātri un efektīvi tas "uzrasēja" proteīnus, kas sekmīgi piesaistās čūsku indē esošajiem toksīniem un tos neitralizē.
Tālāk veikti jau in vitro eksperimenti šūnu kultūrā, kur MI rīka izstrādātie proteīni sekmīgi neitralizēja tos indes komponentus, kas iedarbojas gan uz muskuļu un nervu šūnās esošajiem neitrotransmiteriem, gan tos komponentus, kas izraisa audu bojājumus.
Eksperimentos ar pelēm vispirms dzīvniekiem injicēta vienlaicīgi indes un pretindes kombinācija. Peles izdzīvoja. Lai labāk simulētu reālās dzīves situāciju, kur vispirms ir čūskas kodiens, bet tikai pēc tam seko pretindes ievadīšana, pelēm otrajā fāzē vispirms injicēta letāla deva indes, bet 15 minūtes vēlāk – pretinde. Dzīvnieki izdzīvoja arī šoreiz. "Tas, iespējams, ir pats foršākais eksperimentu rezultāts, kas manā karjerā līdz šim bijis," priecājas Vaskeza Torresa.
Koncepts ir pierādīts, taču līdz MI izstrādātām pretindēm, ko praktiski varētu pielietot cilvēki, vēl noteikti paies labs laiks. Taču šādi pretlīdzekļi potenciāli sola daudz ieguvumu. Iespējams, tie nebūtu jāglabā saldētavās vai ledusskapjos. Tāpat to ražošana masveidā būtu lētāka nekā pašreizējais process.
Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!
