Sztuczna inteligencja w monitorowaniu i prognozowaniu antybiotykooporności
Interdyscyplinarne badania nad opornością bakterii w Europie
Antybiotykooporne bakterie, w szczególności należące do grupy Enterobacteriaceae, stanowią jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla zdrowia publicznego na świecie. Drobnoustroje te posiadają zdolność przekazywania mechanizmów oporności na leki innym bakteriom poprzez wymianę materiału genetycznego, co znacząco utrudnia skuteczne leczenie zakażeń. Projekt GUARDIAN, koordynowany przez Institut für Medizinische Informatik Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), ma na celu wczesne wykrywanie i zapobieganie ogniskom zakażeń wywołanych przez bakterie oporne na antybiotyki. Inicjatywa ta jest finansowana przez Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) kwotą 3,5 mln euro.
Sztuczna inteligencja i analiza danych w ujęciu One Health
Do 2028 roku blisko 2 mln euro zostanie przeznaczone na realizację giessenskiego projektu „Datenerhebung, -integration und Resistenzprognose im One-Health-Kontext”, którym kieruje prof. dr Keywan Sohrabi. W ramach tego przedsięwzięcia integrowane i analizowane są dane pochodzące z medycyny człowieka, weterynarii, sektora żywnościowego oraz badań środowiskowych. Zastosowanie narzędzi sztucznej inteligencji umożliwia prognozowanie, gdzie i w jaki sposób mogą rozprzestrzeniać się bakterie oporne na antybiotyki.
Szczególną uwagę poświęcono patogenom o wysokim znaczeniu klinicznym i epidemiologicznym, takim jak Citrobacter, Escherichia coli, Klebsiella oraz Enterobacter. Drobnoustroje te zostały już wykryte m.in. w szpitalach, ściekach oraz na terenach rolniczych i często wykazują niewrażliwość na kluczowe antybiotyki rezerwowe. Kluczową rolę w szerzeniu oporności odgrywają plazmidy – niewielkie, koliste struktury DNA zdolne do przenoszenia genów oporności pomiędzy różnymi gatunkami bakterii.
Interdyscyplinarne konsorcjum badawcze
Projekt GUARDIAN (Genom-basierte Identifizierung, Analyse und Prädiktion antimikrobieller Resistenzen in One-Health-Netzwerken unter Verwendung von künstlicher Intelligenz) łączy kompetencje ekspertów z zakresu medycyny człowieka, weterynarii, informatyki medycznej, mikrobiologii, bioinformatyki, epidemiologii, nauk o środowisku oraz zdrowia publicznego. W realizację projektu zaangażowane są m.in. Institute für Medizinische Mikrobiologie JLU i Philipps-Universität Marburg, JLU-Institut für Hygiene und Infektionskrankheiten der Tiere, a także kolejne jednostki JLU.
Partnerami konsorcjum są również Landesbetrieb Hessisches Landeslabor, Hessisches Landesamt für Gesundheit und Pflege, Universitätsmedizin Greifswald oraz Technische Hochschule Mittelhessen. Tak szeroka współpraca instytucjonalna umożliwia kompleksowe podejście do problemu antybiotykooporności.
Znaczenie projektu dla zdrowia publicznego
Ścisła integracja różnych dyscyplin naukowych pozwala na realizację pełnego podejścia One Health w badaniach nad rozprzestrzenianiem się drobnoustrojów opornych na antybiotyki. Wyniki projektu GUARDIAN mają stanowić podstawę do opracowania skuteczniejszych strategii prewencji i kontroli zakażeń w systemie ochrony zdrowia oraz poza nim, obejmując również środowisko i sektor rolny. Projekt wzmacnia potencjał badawczy regionu Mittelhessen i wnosi istotny wkład w globalne działania na rzecz ograniczenia narastającej oporności na antybiotyki.
Źródło: Justus-Liebig-Universität Gießen
