Hepimizin bedeninde takip edilmemizi sağlayan bâtın bir GPS varmış

Seyahatlerinizde topladığınız bakterilere göre nerelere gittiğinizin takip edilebileceği hiç aklınıza gelir miydi? Lund Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, mikroorganizmaları bir çeşit “bakteri GPS’i” olarak kullanarak tam da bunu yapan bir AI aracı geliştirdiler.

Saç telleri ya da toprak kalıntıları benzeri ufak modüller sayesinde bireylerin makul bir bölgeye gittiklerini gösteren adli delilleri en azından dizi ve sinemalarda görmüş olabilirsiniz. Lakin kısa bir süre önce bilim insanları, pozisyonların ekseriyetle farklı mikrobiyal toplulukları barındırdığını fark ettiler. Bakterilerin bu şekilde kullanılması, yalnızca bize kimin nereye gittiği hakkında daha fazla şey söylemekle kalmıyor, benzer vakitte Dünya’daki plastik kirliliğini temizlemeye de yardımcı olabilir.

Araştırmacılar, bu fikirlerle yola çıkarak birinin nerede olduğunu saptamak için bu mikrobiyal “parmak izlerini” kullanan bir bakteriyel GPS aracı geliştirmeye yöneldi. Bu AI tabanlı araç, bir kişinin mikrobiyomundan (yani üzerlerindeki mikroorganizmalar koleksiyonundan) alınan bir örneği inceleyerek, örneği muhakkak bir ortama kadar doğru bir şekilde izleyebiliyor.

Microbiome Geographic Population Structure (Mikrobiyom Coğrafik Popülasyon Yapısı – mGPS) ismi verilen bu araç, çeşitli ortamlardan alınan geniş mikrobiyom bilgi kümeleri üzerinde eğitilen bir yapay zekayı temel alıyor. Bu data kümeleri, dünya çapındaki kentlerden mikrobiyal genomları barındıran MetaSUB data tabanından binlerce örnekle birlikte kentsel ortamları, toprak ve deniz ekosistemlerini içeriyor.

Yapay zeka bu bilgileri kullanarak mikrobiyal profilleri birbirinden ayırt etmeyi öğrendi ve bunlarısiz coğrafik kökenlerine bağladı. Bu bakteriyel GPS, neredeyse inanılmaz bir doğruluğa ulaşabildi. Örneklerin hangi kentlerden geldiğini %92 oranında doğru bir şekilde belirleyebilmesinin yanı sıra, aynı il içindeki pozisyonlar arasında bile ayrım yapabildi.

172 metrelik farkı bile tespit edebiliyor

Bu örneklerden birinde, aralarında yalnızca 172 metre olan iki Hong Kong metro istasyonunu birbirinden ayırt etmeyi bile başardı. Araç, metro ortamının daha az denetim edildiği Londra’da biraz daha az doğruydu, fakat araştırmacılar daha fazla data eklemenin cevapları güzelleştirmeye yardımcı olacağına inanıyor.

Bu araç, mikrobiyal yolları izleyerek ve potansiyel olarak enfeksiyon kaynaklarını ve antibiyotik direnci sıcak noktalarını belirleyerek hastalıkların nasıl yayıldığına dair anlayışımızı geliştirebilir. Araştırmacılar, bakteriyel GPS’i ve bilgi tabanını daha da genişletmek, daha hassas pozisyon takibine imkan sağlamak ve halk sıhhatinden il planlamasına kadar pek çok alanda bu araçtan faydalanmak istiyor.