گامی بلند در نجات جان نوزادان با تحلیلهای ژنتیکی و AI
پیشبینی زودهنگام بیماری کشنده روده در نوزادان نارس
دانشمندان موفق به شناسایی نشانگرهای زیستی جدیدی در مدفوع نوزادان نارس شدهاند که میتواند خطر ابتلا به یک بیماری رودهای ناگهانی، بسیار خطرناک و کشنده را چندین روز پیش از ظهور هرگونه علائم بالینی به دقت پیشبینی کند.
به گزارش گیتا، «انتروکولیت نکروزان» یک بیماری شدید و بسیار خطرناک رودهای است که پوشش شکننده و هنوز تکاملنیافته روده نوزادان نارس را هدف قرار میدهد. در اثر این بیماری، التهاب گستردهای در روده شکل میگیرد که جریان خون به بافت را قطع کرده و باعث تورم، از بین رفتن و مرگ بافتهای حساس روده نوزاد میشود. این بیماری یکی از هولناکترین تشخیصها در بخش مراقبتهای ویژه نوزادان به شمار میرود؛ چرا که هم با آمار مرگومیر بسیار بالایی همراه است و هم برای نجاتیافتگان عوارض جانبی و وخیم طولانیمدت به بار میآورد.
با وجود گذشت حدود شصت و پنج سال از نخستین توصیف این بیماری، متاسفانه میزان مرگومیر ناشی از آن تغییر چندانی نکرده است. در تمام این سالها دانشمندان باکتریها را مقصر اصلی این عارضه میدانستند، اما هیچگاه نتوانسته بودند ویژگیهای مشخصی از باکتریها را شناسایی کنند که با تکیه بر آنها بتوان وقوع بیماری را به موقع پیشبینی کرد؛ بنابراین توانایی جامعه پزشکی برای پیشبینی و جلوگیری از این عارضه مرگبار تقریباً صفر بوده و نیاز مبرمی به شناسایی شاخصهای دقیقتر وجود داشت.
در همین راستا، تیمی از پژوهشگران دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، تحقیقاتی را انجام دادند تا با بررسی عمیق ساختار میکروبی روده، پیشبینیکنندههای ناشناخته این بیماری مرگبار روده در نوزادان نارس را کشف کنند.
برای انجام این پژوهش، محققان اطلاعات ژنتیکی به دست آمده از نمونههای مدفوع ۴۳ نوزاد نارس مبتلا به بیماری و ۸۶ نوزاد نارس سالم را بررسی کردند؛ نوزادانی که بین هفتههای بیست و سه تا سی و سه بارداری متولد شده و در بخش مراقبتهای ویژه بیمارستانهای کودکان سنت لوئیس، نورتون و اوکلاهما بستری بودند. پژوهشگران با استفاده از الگوریتمهای پیشرفته کامپیوتری، اطلاعات ژنتیکی ویروسهای باکتریخوار یا همان باکتریوفاژها (ویروسهایی که به باکتریها حمله میکنند و ماده ژنتیکی خود را وارد آنها میسازند) و همچنین ژنهای مقاومت به آنتیبیوتیک موجود در باکتریهای روده را جمعآوری کرده و آنها را به مدلهای پیشبینیکننده هوش مصنوعی آموزش دادند.
یافتهها نشان دادند تعامل میان ویروسهای باکتریخوار و باکتریها، یک علامت هشداردهنده اولیه بسیار مهم برای نوع «زودرس» این بیماری است که در ماه اول تولد رخ میدهد. مدلهای هوش مصنوعی با ردیابی ردپای ژنتیکی این ویروسها توانستند نوزادان در معرض خطر نوع زودرس را تا هشت روز قبل از بروز نشانههای فیزیکی و با دقت تقریبی هفتاد و پنج درصد شناسایی کنند.
علاوه بر این، پژوهشگران دریافتند که نوع «دیررس» این بیماری که معمولاً شش هفته یا بیشتر پس از تولد ایجاد میشود، از نظر بیولوژیکی کاملاً با نوع زودرس تفاوت دارد. نوع دیررس با تجمع ژنهای مقاومت به آنتیبیوتیک در باکتریهای روده همراه است که این مسئله به دلیل مصرف مکرر آنتیبیوتیکها طی بستریهای طولانیمدت در بخش مراقبتهای ویژه رخ میدهد. دانشمندان توانستند با ردیابی این تجمع ژنی، نوع دیررس بیماری را نیز تا هشت روز پیش از ظهور علائم با دقت هشتاد و سه درصد پیشبینی کنند.
اهمیت این یافتهها که در نشریه معتبر علمی «گات» (Gut) منتشر شدهاند، از آن جهت است که ویروسهای باکتریخوار میتوانند ژنهای خطرناک یا ژنهای مقاومت آنتیبیوتیکی را بین میکروبها جابهجا کرده و باکتریهای بیخطر را به عوامل بیماریزای کشنده و مقاوم تبدیل کنند. این رویکرد محاسباتی یک فرصت طلایی چندروزه در اختیار پزشکان قرار میدهد تا قبل از وقوع آسیبهای جبرانناپذیر مداخله کنند. همچنین این روش مسیر را برای تشخیص زودهنگام سایر بیماریهای التهابی مانند بیماریهای التهابی روده، عفونتهای شدید خونی (سپسیس) و عفونتهای مقاوم به آنتیبیوتیک هموار میسازد.
انتهای خبر/
