Истражувачи од Универзитетот во Сари развија тридимензионален компјутерски модел што овозможува попрецизно следење на однесувањето на бактеријата Pseudomonas aeruginosa, еден од патогените што Светската здравствена организација ги вбројува меѓу најопасните по човековото здравје. Целта е подобро да се разбере како оваа бактерија создава отпорност на антибиотици и како се шири во средини како катетери, болнички системи и водоводни инсталации.
Во студијата, објавена во списанието npj Biofilms and Microbiomes, научниците користеле open-source платформа наречена BioDynaMo за да изградат 3Д агентски модел. Со него се симулира формирањето на биофилм, односно заедница од бактерии обвиткана во заштитен, леплив слој составен од шеќери, протеини и ДНК. Токму овој слој им помага на бактериите да се залепат за површини и потешко да бидат уништени со антибиотици.
Она што го прави моделот особено важен е тоа што ги пресоздава условите на постојан проток на течност, блиски до реалните услови во медицинска и техничка опрема. Според истражувачите, претходните компјутерски модели не успевале доволно верно да прикажат како биофилмот расте, ја менува својата структура и како делови од него се одвојуваат за да населат нови површини.
Тимот го споредил однесувањето на виртуелниот модел со лабораториски експерименти и заклучил дека симулацијата успешно ги повторува шемите на раст, облик и одвојување што се гледаат кај вистински биофилми. Тоа значи дека научниците добиваат нова алатка со која можат побрзо и поевтино да проверуваат хипотези пред да преминат на поскапи и побавни експерименти во лабораторија.
Значењето на ова истражување е пошироко од една бактерија. Авторите сметаат дека истата рамка може да се приспособи и за други микроорганизми што создаваат биофилми. На тој начин би можело подобро да се предвидува како протокот на течност, видот на површината и самото однесување на бактериите влијаат врз ширењето на инфекции.
Потребата од вакви алатки е сè поголема. Според податоците наведени во трудот, антимикробната отпорност била директно поврзана со 1,27 милиони смртни случаи во светот само во 2019 година. Бидејќи прекумерната и неправилна употреба на антибиотици дополнително го влошува проблемот, побрзи и попаметни методи за разбирање на патогените стануваат клучни за јавното здравје.
Практичната примена на моделот може да биде значајна и за развој на побезбедни медицински уреди, како и за подобар дизајн на болнички и технички системи во кои опасните биофилми лесно се создаваат. Наместо многу одговори да се бараат исклучиво преку физички експерименти, дел од испитувањата во иднина би можеле прво да се прават виртуелно, со што се штедат време, средства и лабораториски ресурси.
