Künstliche Intelligenz (KI) könnte den Weg für einen Impfstoff gegen Gonorrhoe ebnen, sagen Forscher.
Die sexuell übertragbare Krankheit gibt bei Ärzten Anlass zur Sorge, da sie gegen fast alle Antibiotika resistent ist. Experten befürchten, dass sie möglicherweise nicht mehr in der Lage sind, sie zu behandeln, wenn ein Superstamm in den USA Fuß fasst.
Aber Forscher aus Massachusetts und Dänemark sagen, dass sie eine KI-Technologie ähnlich der Gesichtserkennung genutzt haben, um zwei Antigene auf Gonorrhoe zu erkennen, die zur Entwicklung eines Impfstoffs verwendet werden könnten.
„Das war wirklich eine Überraschung“, sagte Sanjay Ram, Experte für Infektionskrankheiten am UMass Memorial Medical Center. „Niemand hätte vorhergesagt, dass diese beiden Proteine, von denen angenommen wurde, dass sie nicht an der Oberfläche exponiert sind, in Impfstoffen funktionieren würden.“
Die obige Karte zeigt Gonorrhoe-Fälle in den USA im Jahr 2021
Und oben sind die Raten im Jahr 2013 dargestellt. Die Karten verdeutlichen, dass die Gonorrhoe-Fälle landesweit deutlich ansteigen
Das Obige zeigt, dass Gonorrhoe-Fälle bei Männern und Frauen tendenziell zunehmen, derzeit jedoch häufiger bei Männern
Laut Statistiken der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) erkranken jedes Jahr etwa 700.000 Amerikaner an Gonorrhoe.
Die Patienten leiden unter Symptomen wie Brennen beim Wasserlassen, Ausfluss, ungewöhnlichen Wunden und Ausschlag und erhalten normalerweise Antibiotika, um die Infektion zu beseitigen.
Langfristige Infektionen können das Risiko für Unfruchtbarkeit, Komplikationen während der Schwangerschaft wie ein niedriges Geburtsgewicht und ein höheres Risiko für die Ansteckung mit anderen sexuell übertragbaren Krankheiten wie HIV erhöhen.
In der heute in der Fachzeitschrift mBio veröffentlichten Studie haben Wissenschaftler Daten zu Proteinen aus Gonorrhoe in eine KI eingespeist.
Die von ihnen verwendete KI hieß Efficacy Discriminative Educated Network (EDEN) und nutzt laut Andreas Holm Mattson, Gründer des KI-Immunologie-Startups Evaxian, eine Funktion ähnlich der Gesichtserkennungstechnologie, um den Unterschied zwischen Proteinen zu verstehen.
Die KI analysierte verschiedene Kombinationen von Proteinen von der Oberfläche von Gonorrhoe, um die besten Kombinationen für einen Impfstoff vorzuschlagen.
Anschließend immunisierten Wissenschaftler Mäuse mit 11 Kombinationen aus zwei bis drei Antigenen, wie von der KI empfohlen.
Anschließend wurde den Mäusen Blut entnommen und im Labor Gonorrhoe ausgesetzt, um die Immunantwort abzuschätzen.
Die Forscher fanden heraus, dass die Kombination, die die KI für die beste hielt – die Verwendung der Proteine FtsN und NGO0265 – in den Tests am besten funktionierte.
FtsN ist an der Teilung von Gonorrhoe-Zellen beteiligt. Wissenschaftler sind sich über die Rolle von NGO0265 nicht sicher, sagen aber, dass es auch auf der Zelloberfläche von Gonorrhoe vorkommt.
Anschließend kombinierten die Forscher die beiden Proteine zu einem chimären Protein, das eine ähnliche Immunantwort auslöste.
Gonorrhoe-Infektionen erreichten in den 1970er und 1980er Jahren mit rund 400 Fällen pro 100.000 Menschen auf ihrem Höhepunkt Rekordwerte.
Aber mit dem Aufkommen von Technologien wie Kondomen, einem gestiegenen Bewusstsein für sexuell übertragbare Krankheiten und Programmen zur Infektionskontrolle waren die jährlichen Infektionen seit 1996 um 74 Prozent zurückgegangen.
In den letzten Jahren kam es jedoch wieder zu einem Anstieg der Infektionen, wobei Faktoren wie mehr Sexualpartner, die seltenere Verwendung von Kondomen, fehlende Tests und das Aufkommen von Antibiotikaresistenzen den Anstieg befeuerten.
Anfang des Jahres wurden in 20 amerikanischen Städten Schilder angebracht, die die Menschen vor den Gefahren einer Gonorrhoe-Infektion warnten
Menschen können sich nur über Vaginal-, Anal- oder Oralsex mit Gonorrhoe infizieren, wenn die Bakterien in Körperflüssigkeiten von einer Person zur anderen übertragen werden.
Frühwarnzeichen einer Infektion sind Schmerzen beim Wasserlassen, ein abnormaler Ausfluss aus dem Penis oder Anus sowie eine Rötung oder Schwellung der Harnröhre oder Vagina.
Infektionen werden mit einer Reihe von Antibiotika behandelt. Aber in den letzten Jahren, als Resistenzen aufkamen, begannen Ärzte zu befürchten, dass eine Alternative nötig sei.
In einigen Fällen können Infektionen bei Männern zu Unfruchtbarkeit führen, indem sie Narbengewebe in der Harnröhre auslösen – was dazu führen kann, dass die Anzahl der Spermien, die während der Ejakulation aus dem Körper austreten, verringert wird.
Bei Frauen können die Bakterien durch den Gebärmutterhals in die oberen Fortpflanzungsorgane gelangen und dort zu Entzündungen und Narbenbildung führen, die die Fruchtbarkeit beeinträchtigen können.
Die Bakterien können auch das Risiko einer HIV-Infektion erhöhen, indem sie es dem Virus erleichtern, in den Blutkreislauf zu gelangen.
Dieses Jahr wurde in Boston bei zwei Menschen eine „besorgniserregende“ Form von Super-Tripper diagnostiziert.
Es gab keinen Zusammenhang zwischen den beiden, was darauf hindeutet, dass die Krankheit in der Gemeinschaft weiter verbreitet ist.
Dr. Margaret Cooke, die Leiterin des Gesundheitsministeriums des Bundesstaates, sagte, die Entdeckung sei ein „ernsthaftes Problem für die öffentliche Gesundheit“. Der Stamm wurde zuvor sowohl im Vereinigten Königreich als auch in Österreich gesichtet.