فهرست مجلات
آنتی‌بیوتیک‌ها (بازل)
PMC9952447

ترزا وی. نوگیرا، ویراستار علمی

چکیده
مقاومت میکروبی یک همه‌گیری ساکن است که با استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها تشدید می‌شود. از زمان کشف پنی‌سیلین، ما به‌طور عمده به مولکول‌های کوچک حاصل از میکروب‌ها برای درمان عفونت‌های باکتریایی وابسته بوده‌ایم. اما دوران طلایی آنتی‌بیوتیک‌ها در حال پایان است، زیرا ظهور و گسترش مقاومت میکروبی در برابر این ترکیبات ضدباکتریایی، سرعت کشف و توسعه آنتی‌بیوتیک‌های جدید را پشت سر می‌گذارد. بازار فعلی آنتی‌بیوتیک‌ها با مشکلات متعددی از جمله عدم سودآوری و سرمایه‌گذاری مواجه است. مهم‌ترین مشکل اساسی آنتی‌بیوتیک‌های سنتی از ویژگی‌های ذاتی این مولکول‌های کوچک ناشی می‌شود که عمدتاً طیف گسترده و غیرقابل برنامه‌ریزی هستند. با پیشرفت دانش علمی درباره میکروب‌ها، جامعه علمی به‌سراغ رویکردهای کاملاً نوین برای مقابله با مقاومت میکروبی می‌روند. یکی از برجسته‌ترین این رویکردها توسعه آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی است. در این مرور، سه نوآوری آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های سنتی شامل خاصیت‌پذیری، قابلیت تکامل‌پذیری و عدم ایمنی‌زا بودن را بررسی می‌کنیم. ما تعدادی از عوامل ضد میکروبی بالقوه شامل درمان مبتنی بر باکتریوفاژ، آنتی‌بیوتیک‌های مبتنی بر CRISPR‑Cas و عوامل ضد میکروبی مشتق از میکروبیوم را معرفی می‌کنیم. این عوامل ضد میکروبی جایگزین دارای ویژگی‌های نوآورانه‌ای هستند که می‌توانند نقص‌های ذاتی آنتی‌بیوتیک‌های سنتی را جبران کنند و برخی از این آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی تنها ایده‌های دوردست نیستند بلکه در حال حاضر در توسعه بالینی هستند. ما همچنین به مسائلی همچون تشخیص عفونت و چارچوب‌های نظارتی که برای ورود این آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی به بازار به‌عنوان محصولات قابل استفاده برای مقابله با مقاومت میکروبی با استفاده از مجموعه‌ای متنوع از استراتژی‌ها نیاز دارند، می‌پردازیم.

کلیدواژه‌ها: مقاومت میکروبی، آنتی‌بیوتیک‌های جایگزین، آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی

1. مقدمه
تعداد فزاینده‌ای از عفونت‌های باکتریایی مانند سالمونلوز، سل، ذات‌الریه و سوزاک در حال مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها هستند. سازمان بهداشت جهانی (WHO) به‌تازگی گسترش مقاومت میکروبی (AMR) را به‌عنوان یکی از 10 تهدید برتر برای سلامت و توسعه جهانی اعلام کرد که نشان می‌دهد مشکل باکتری‌های چنددارویی‌مقاوم تأثیر منفی بر جنبه‌های مختلف جامعه دارد. به‌دنبال این، WHO فهرست اولویت‌دار پاتوژن‌هایی که به‌سرعت به آنتی‌بیوتیک‌های جدید نیاز دارند (جدول 1) منتشر کرد. در سال 2019 حداقل 1.2 میلیون نفر در سراسر جهان به‌دلیل باکتری‌های چنددارویی‌مقاوم جان خود را از دست دادند[1]؛ این مسأله پیش از این به‌عنوان تهدید جدی برای پیشرفت پزشکی مدرن شناخته می‌شد زیرا عفونت‌های باکتریایی می‌توانند کشنده شوند. در دوران COVID‑19، گسترش AMR به‌دلیل نقص در کنترل عفونت تشدید شد و نرخ بالاتری از عفونت‌های بیمارستانی و مرگ و میرهای ناشی از باکتری‌های چنددارویی‌مقاوم در بیمارستان‌های ایالات متحده مشاهده شد[2]. برآورد می‌شود که عفونت‌های ناشی از باکتری‌های چنددارویی‌مقاوم تا سال 2050 بیش از 10 میلیون مرگ سالانه در سراسر جهان ایجاد کنند[1].

جدول 1
پاتوژن‌های اولویت‌دار WHO برای تحقیق و توسعه آنتی‌بیوتیک‌های جدید (منتشر شده در 2017) و تهدیدهای مقاومت آنتی‌بیوتیکی CDC در ایالات متحده (منتشر شده در 2019).

| WHO | پاتوژن | نوع |
|---|---|---|
| اولویت 1: **بحرانی** | *Acinetobacter baumannii*، مقاوم به کارباپنم | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Pseudomonas aeruginosa*، مقاوم به کارباپنم | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Enterobacteriaceae*، مقاوم به کارباپنم، مقاوم به سفالوسپورین نسل سوم | باکتری‌های گرم منفی |
| اولویت 2: **بالا** | *Enterococcus faecium*، مقاوم به وانکومایسین | باکتری‌های گرم مثبت |
|  | *Staphylococcus aureus*، مقاوم به متی‌سیلین، مقاوم به وانکومایسین | باکتری‌های گرم مثبت |
|  | *Helicobacter pylori*، مقاوم به کلاریترومایسین | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Campylobacter* spp.، مقاوم به فلوئورکوئینولون | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Salmonella* spp.، مقاوم به فلوئورکوئینولون | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Neisseria gonorrhoeae*، مقاوم به سفالوسپورین نسل سوم، مقاوم به فلوئورکوئینولون | باکتری‌های گرم منفی |
| اولویت 3: **متوسط** | *Streptococcus pneumoniae*، غیرقابل حساسیت به پنی‌سیلین | باکتری‌های گرم مثبت |
|  | *Haemophilus influenzae*، مقاوم به آمپی‌سیلین | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Shigella* spp.، مقاوم به فلوئورکوئینولون | باکتری‌های گرم منفی |
| CDC | پاتوژن | نوع |
| تهدیدهای اضطراری | *Acinetobacter* مقاوم به کارباپنم | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Candida auris* | قارچ |
|  | *Clostridioides difficile* | باکتری‌های گرم مثبت |
|  | *Enterobacterales* مقاوم به کارباپنم | باکتری‌های گرم منفی |
| تهدیدهای جدی | *Campylobacter* مقاوم به دارو | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Candida* مقاوم به دارو | قارچ |
|  | *Enterobacterales* تولیدکننده ESBL | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Enterococci* مقاوم به وانکومایسین (VRE) | باکتری‌های گرم مثبت |
|  | *Pseudomonas aeruginosa* مقاوم به دارو | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Salmonella* غیرتیفویید مقاوم به دارو | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Salmonella* serotype Typhi مقاوم به دارو | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Shigella* مقاوم به دارو | باکتری‌های گرم منفی |
|  | *Staphylococcus aureus* مقاوم به متی‌سیلین (MRSA) | باکتری‌های گرم مثبت |
|  | *Streptococcus pneumoniae* مقاوم به دارو | باکتری‌های گرم مثبت |
|  | *Mycobacterium tuberculosis* مقاوم به دارو | باکتری‌های گرم مثبت |
| تهدیدهای نگران‌کننده | *Streptococcus* گروه A مقاوم به اریترومایسین | باکتری‌های گرم مثبت |
|  | *Streptococcus* گروه B مقاوم به کلیندامایسین | باکتری‌های گرم مثبت |
| فهرست نظارتی | *Aspergillus fumigatus* مقاوم به آزول | قارچ |
|  | *Mycoplasma genitalium* مقاوم به دارو | باکتری‌های گرم مثبت |
|  | *Bordetella pertussis* مقاوم به دارو | باکتری‌های گرم منفی |

پس از کشف پنی‌سیلین در سال 1928، دوران طلایی کشف آنتی‌بیوتیک‌ها بین دهه‌های 1940 تا 1960 توسط بررسی سیستماتیک ترکیبات ضدباکتریایی حاصل از میکروب‌ها رهبری شد[3]. در این دوره، ترکیبات آنتی‌بیوتیکی متعددی مانند نوئومایسین و استرپتومايسین که توسط اکتی‌نومایسیت‌های خاکی تولید می‌شدند، کشف شد. اکثر کلاس‌های بالینی آنتی‌بیوتیک‌ها از محصولات طبیعی مولکول‌های کوچک مشتق می‌شدند، اما استفاده بیش از حد از این ترکیبات باعث رشد سریع AMR شد. از دهه 1970، اکثر آنتی‌بیوتیک‌های در حال آزمایش بالینی مشتق از این کلاس‌ها هستند، در حالی که کشفیات جدیدی از باکتری‌های ساکن در محیط‌های تازه‌کاوش‌شده به‌دلیل پیشرفت‌های استخراج ژنوم و تحلیل مسیرها به‌دست آمده‌اند[4‑6]. بر اساس یک بررسی اخیر، چندین ده‌ها کاندیدای ضد میکروبی مولکول کوچک از سال 2000 در آزمایش‌های بالینی بوده‌اند؛ اما تنها پنج مورد به‌عنوان اولین از نوع خود با مکانیزم عمل جدید شناخته شده‌اند و هیچ‌یک فعال علیه باکتری‌های گرم منفی نیست[7]. اکثر پاتوژن‌های فهرست WHO باکتری‌های گرم منفی هستند (9 از 12) زیرا آن‌ها دارای غشای خارجی هستند که مقاومت در برابر طیف وسیعی از آنتی‌بیوتیک‌ها را فراهم می‌کند[8]. به‌ویژه، آنتی‌بیوتیک‌های جدید علیه باکتری‌های گرم منفی مقاوم به کارباپنم (مانند *Acinetobacter*، *Pseudomonas*، *Enterobacteriaceae*) بحرانی‌اند، زیرا کارباپنم‌ها معمولاً برای درمان عفونت‌های چنددارویی‌مقاوم استفاده می‌شوند. برای مثال، تا 7 % از *Enterobacteriaceae* اکنون به کارباپنم مقاوم هستند به‌دلیل گسترش سریع استرین‌های تولیدکننده β‑لاکتامازهای گسترده‌طیف، که باعث بروز مرگ و میر و بیماری بالا در سراسر جهان می‌شود[8‑9]. ما به‌طور اضطراری به آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی انقلابی نیاز داریم که بتوانند پارادایم آنتی‌بیوتیک‌های سنتی، عمدتاً مولکول‌های کوچک با طیف گسترده که میکروب‌ها به‌سرعت به آن‌ها مقاومت می‌گیرند، را تغییر دهند.

یک گزارش اخیر WHO درباره عوامل ضد باکتری در توسعه پیش‌بالینی و بالینی، آنتی‌بیوتیک‌های سنتی را به‌عنوان مولکول‌های کوچک تعریف می‌کند که به‌صورت مستقیم رشد باکتری‌ها را مهار (باکتریواستاتیک) یا می‌کشند (باکتریسیدیک) با هدف‌گیری اجزای اساسی بقا می‌کنند[10]. همچنین عوامل غیرسنتی را به‌عنوان هر رویکرد دیگری برای درمان و پیشگیری از عفونت‌های باکتریایی یا جلوگیری از توسعه/گسترش مقاومت دارویی تعریف می‌کند. این گزارش تحلیلی از عوامل ضد باکتری در توسعه بالینی در سراسر جهان ارائه می‌دهد که شامل آنتی‌بیوتیک‌های سنتی و غیرسنتی می‌شود (شکل 1). تا سال 2021، 46 آنتی‌بیوتیک سنتی و 34 آنتی‌بیوتیک غیرسنتی در توسعه بالینی در سراسر جهان وجود داشتند. برای مثال، یک ترکیب آنتی‌بادی‑دارو (ADC) به‌عنوان ضد میکروبی جایگزین در حال توسعه است؛ این آنتی‌بادی مهندسی‌شده انسانی IgG1 برای تجزیه در سلول‌های فاگوسیتیک به‌عنوان مخزن برای عفونت‌های *Staphylococcus aureus* طراحی شده است[11]. سایر جایگزین‌های آنتی‌بیوتیک سنتی نیز در حال توسعه هستند، از جمله درمان مبتنی بر فاژ و پروتئین‌ها (جدول 2). علیرغم شدت مسأله AMR، تعداد بسیار کمی از آنتی‌بیوتیک‌ها در حال حاضر در تحقیق و توسعه برای مقابله با رشد سریع AMR وجود دارد.

آنتی‌بیوتیک‌های در توسعه بالینی بر اساس تحلیل WHO (منتشر شده در 2022). (الف) آنتی‌بیوتیک‌های سنتی و آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی. (ب) آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی بر حسب کلاس ضد باکتریایی و فاز توسعه.

جدول 2
آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی در توسعه بالینی بر اساس تحلیل WHO (منتشر شده در 2022). (MAA: درخواست مجوز بازار؛ NDA: درخواست داروی جدید).

| کلاس | نام (هم‌نام) | فاز | کلاس ضد باکتریایی | مسیر تجویز | فعالیت مورد انتظار در برابر پاتوژن‌های اولویت‌دار |
|---|---|---|---|---|---|
| مشتق از فاژ | Exebacase (CF‑301) | 3 | اندولیزین فاژ | وریدی | *S. aureus* |
| کوکتل باکتریوفاژ | 3 | فاژ | استنشاقی | باکتری‌های گرم مثبت و منفی |
| LSVT‑1701 (N‑Rephasin SAL200, tonabacase) | 2a/1 | اندولیزین فاژ | وریدی | *S. aureus* |
| فاژ | 1/2 | فاژ | وریدی | *E. coli* |
| AP‑PA02 | 1/2 | فاژ | استنشاقی | *P. aeruginosa* |
| YPT‑01 | 1/2 | فاژ | استنشاقی | *P. aeruginosa* |
| BX004‑A | 1/2 | فاژ | استنشاقی | *P. aeruginosa* |
| LBP‑EC01 | 1b | فاژ تقویت‌شده با CRISPR‑Cas3 | وریدی | *E. coli* |
| LMN‑201 | 1b | اندولیزین فاژ و سه پروتئین بایندینگ توکسین (5D, E3, 7F) | خوراکی | *C. difficile* |
| تنظیم‌کننده میکروبیوم | BB128 | MAA | محصول زیستی زنده | کولونوسکوپی | *C. difficile* |
| SER‑109 | 3 | محصول زیستی زنده | خوراکی | *C. difficile* |
| RBX2660 | 3 | محصول زیستی زنده | انما | *C. difficile* |
| SYN‑004 (ribaxamase) | 2b | غیرفعال‌کننده آنتی‌بیوتیک | خوراکی | *C. difficile* |
| VE303 | 2 | محصول زیستی زنده | خوراکی | *C. difficile* |
| CP101 | 2 | محصول زیستی زنده | خوراکی | *C. difficile* |
| DAV132 | 2 | غیرفعال‌کننده آنتی‌بیوتیک و جذب‌کننده هدفمند به کولون | خوراکی | *C. difficile* |
| MET‑2 | 1 | محصول زیستی زنده | خوراکی | *C. difficile* |
| RBX7455 | 1 | محصول زیستی زنده | خوراکی | *C. difficile* |
| ART24 | 1 | محصول زیستی زنده | خوراکی | *C. difficile* |
| SVT‑1C469 | 1 | محصول زیستی زنده | خوراکی | *H. pylori* |
| تنظیم‌کننده ایمنی | Reltecimod (AB103) | NDA | پپتید سنتزی ضد سوپرانتی‌ژن و CD28 | وریدی | *S. aureus* |
| Rhu‑pGSN (rhu‑plasma gelsolin) | 1b/2a | پروتئین گلسوین پلاسما انسانی بازترکیب | وریدی | باکتری‌های گرم مثبت و منفی غیرخاص |
| آنتی‌بادی‌ها | Tosatoxumab (AR‑301) | 3 | آنتی‌بادی IgG1 ضد *S. aureus* | وریدی | *S. aureus* |
| LMN‑101 | 2 | پروتئین بازترکیبی شبیه mAb | خوراکی | *E. coli*, *C. jejuni* |
| AR‑302 (MEDI4893, suvratoxumab) | 2 | آنتی‌بادی IgG ضد *S. aureus* | وریدی | *S. aureus* |
| IM‑01 | 2 | آنتی‌بادی پلی‌کلونال مشتق از تخم مرغ مرغی ضد *C. difficile* | خوراکی | *C. difficile* |
| TRL1068 | 1 | mAB | وریدی | بیوفیلم‌های گرم مثبت و منفی |
| 9MW1411 | 1 | mAb (α‑توکسین) | وریدی | *S. aureus* |
| متفرقه | OligoG (CF‑5/20) | 2b | بخش الیگوساکارید آلژینات (بلوک G) | استنشاقی | *P. aeruginosa* |
| Ftortiazinon (fluorothyazinone) + cefepime | 2 | مهارکننده سیستم ترشح نوع III + سفالوسپورین | خوراکی | *P. aeruginosa* |
| CAL02 | 1 | عامل لیپوزومال ضد توکسین با طیف گسترده و نانوذره | وریدی | *S. pneumoniae* |
| BVL‑GSK098 | 1 | آمیدو پیپریدین (غیرفعال‌سازی بازدارنده TetR‑مانند EthR2) | خوراکی | *M. tuberculosis* |
| GSK3882347 | 1 | نامشخص (آنتاگونیست FimH) | خوراکی | *E. coli* |
| ALS‑4 | 1 | ضد‑ویروژنس (مهار سنتز استافیلوکسانتین) | خوراکی | *S. aureus* |

توافق کارشناسان AMR این است که دوران طلایی کشف آنتی‌بیوتیک‌ها به‌پایان رسیده؛ زیرا مطالعه مستمر و سیستماتیک ترکیبات کوچک مولکولی حاصل از میکروب‌ها پس از پیشرفت‌های ژنومیک، بیوانفورماتیک، شیمی ترکیبی و غربالگری پرسرعت، دیگر منجر به کشف‌های جدیدی نشده است[12]. از زمان کشف پنی‌سیلین در 1928، جامعه علمی دانش بسیار گسترده‌تری درباره میکروب‌ها از نظر ژنوم، تکامل، اکوسیستم و تعامل میزبانی‑پاتوژن به‌دست آورده است. با توجه به پیشرفت در دانش میکروبی و فناوری، راه‌حل AMR نباید محدود به مولکول‌های کوچک میکروبی باشد. مزایای ترکیبات کوچک مولکولی قابل توجه است؛ آن‌ها به‌راحتی تولید، ذخیره، تحویل و تجویز می‌شوند[3]. اما این ترکیبات دارای معایبی ذاتی هستند: غیرقابل تکامل، غیرخاص و ایمونوزن؛ بنابراین توسعه انواع دیگر آنتی‌بیوتیک‌ها که شاید کمتر راحت باشند اما دارای ویژگی‌های نوآورانه‌ای باشند که این چالش‌ها را جبران می‌کند، ضروری است. در این مرور، سه نوآوری که آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی باید نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های سنتی متمایز شوند، یعنی قابلیت تکامل‌پذیری، خاصیت‌پذیری و عدم ایمونوزن بودن را بررسی می‌کنیم (شکل 2). قابلیت تکامل‌پذیری به آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی این امکان را می‌دهد که با تغییرات باکتری‌ها به‌روز شوند؛ خاصیت‌پذیری باعث می‌شود این عوامل ضد باکتریایی اثرات جانبی حداقلی بر میکروبیوم انسانی داشته باشند؛ عدم ایمونوزن بودن تأثیر منفی بر سلول‌ها و بافت‌های انسانی را در طول درمان کاهش می‌دهد. سپس هر یک از این ویژگی‌ها را در مقایسه با آنتی‌بیوتیک‌های سنتی مولکول کوچک و عوامل ضد میکروبی غیرسنتی بررسی می‌کنیم و چندین مثال از نوآوری‌ها که می‌توانند مشکلات اساسی آنتی‌بیوتیک‌های سنتی را در مقابله با بحران AMR فعلی حل کنند، ارائه می‌دهیم.

آنتی‌بیوتیک‌های سنتی در مقابل آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی. مقایسه از نظر تکامل‌پذیری، خاصیت‌پذیری و عدم ایمونوزن بودن.

2. تکامل‌پذیری
2.1. تکامل مقاومت میکروبی در باکتری‌ها
میکروب‌ها فراوان‌ترین و متنوع‌ترین فرم‌های حیات بر روی زمین هستند و ریشه‌ای کهن از 4 میلیارد سال پیش دارند[13]. تخمین زده می‌شود که تنها 1 % از گونه‌های باکتریایی و آرکیایی توالی‌گذاری و کشت شده‌اند و بقیه ژنوم‌های میکروبی به‌عنوان «ماده تاریک میکروبی» باقی مانده‌اند[14]. فرآیندهای تکاملی میکروب‌ها و ویروس‌ها متفاوت از سایر موجودات تک‌سلولی است؛ آن‌ها تحت فشارهای انتخابی شدید و نوسانات جمعیتی بزرگ قرار می‌گیرند که در صورت داشتن چرخه‌های زندگی داخل‑میزبان و بین‌میزبان تشدید می‌شود[15‑17]. اکثر ترکیبات ضد میکروبی سنتی از مولکول‌های طبیعی فعال به‌دست می‌آیند که نتیجه تعامل انواع موجودات برای بقا و رشد در طبیعت است[18]. میکروب‌ها تولیدکنندگان فراوان مولکول‌های طبیعی فعال هستند، به‌ویژه باکتری‌های خاکی که ترکیبات ضد میکروبی برای رقابت با میکروب‌های دیگر یا به‌عنوان سیگنال‌مولکول‌ها برای میکروب‌های نزدیک یا میزبان‌های یوکاریوتی مانند گیاهان و حشرات تولید می‌کنند[19]. بنابراین مقاومت میکروبی قدمت باستانی دارد و ظهور مقاومت دارویی در برابر این ترکیبات آنتی‌بیوتیکی بخشی ذاتی از فرآیندهای تکاملی تعاملات بوم‌شناختی پیچیده است[20‑21].

مکانیزم‌های عمل اکثر آنتی‌بیوتیک‌ها می‌توانند به پنج کلاس اصلی تقسیم شوند: دیوار سلولی، سنتز پروتئین، سنتز DNA، سنتز RNA و مهار مسیرهای متابولیک (جدول 3)[22]. مقاومت در برابر یک کلاس می‌تواند از مسیرهای بیوشیمیایی متعدد ناشی شود و باکتری‌ها می‌توانند ترکیبی از مکانیزم‌های مقاومت را برای فرار از اثر آنتی‌بیوتیک به‌کار ببرند. به‌عنوان مثال، مقاومت به فلوئورکوئینولون که سنتز DNA را مسدود می‌کند، می‌تواند از جهش در ژن‌های کدکننده DNA gyrase و topoisomerase IV، بیش‌ابراز پمپ‌های خروجی یا حفاظت از سایت هدف پروتئینی توسط پروتئین دیگری (به نام Qnr) ایجاد شود[18]. به‌دلیل تفاوت در پوشش سلولی، باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی ممکن است مکانیزم غالب مقاومت متفاوتی داشته باشند. به‌عنوان مثال، β‑لاکتام‌ها کلاس اصلی آنتی‌بیوتیک‌های مهارکننده سنتز دیوار سلولی هستند؛ باکتری‌های گرم مثبت عمدتاً پروتئین‌های باندینگ پنی‌سیلین (PBPs) را تغییر می‌دهند، در حالی که باکتری‌های گرم منفی β‑لاکتامازها را تولید می‌کنند، زیرا غشای خارجی آن‌ها می‌تواند دسترسی این آنتی‌بیوتیک‌ها به فضای پری‌پلاسمی را کنترل کند[18]. به‌طور کلی، مسیرهای بیوشیمیایی که مقاومت آنتی‌بیوتیکی را فراهم می‌کنند می‌توانند به چهار دسته تقسیم شوند: تغییر مولکول آنتی‌بیوتیک، جلوگیری از دسترسی به سایت هدف، تغییر سایت هدف و تنظیم فرآیندهای سازگاری کلی سلولی. باکتری‌ها همچنین مقاومت فنوتیپی دارند که به‌صورت غیرژنیتی کد نشده و غیرقابل ارث‌بری است و از طریق فرآیندهایی مانند پایداری، بیوفیلم‌ها، حرکت جمعی (swarming) و خواب متابولیک ایجاد می‌شود[23].

جدول 3
مکانیزم عمل و حساسیت در برابر باکتری‌های گرم منفی برای هر گروه آنتی‌بیوتیک.

| مکانیزم عمل | گروه آنتی‌بیوتیک | مثال‌ها | پوشش گرم منفی |
|---|---|---|---|
| مهار سنتز دیوار سلولی | β‑لاکتام‌ها | پنی‌سیلین‌ها، سفالوسپورین‌ها، مونوباکتام‌ها، کارباپنم‌ها | برخی |
|   | گلیکواپپتیدها | وانکومایسین، تئیکوپلاگین | خیر |
| مهار غشای سلولی | لیپوپپتیدها | داپتومایسین، سورفاکتین | خیر |
| مهار سنتز پروتئین | اتصال به زیرواحد 30S ریبوزوم | آمینوگلیکوزیدها، تتراسایکلین‌ها | بله |
|   | اتصال به زیرواحد 50S ریبوزوم | کلرامفین، لینکوزامیدها، ماکرولیدها، اوکسا‌زولیدون‌ها، استرپتوگرامین‌ها | برخی |
|   | اسید فوزیدیک | — | خیر |
| مهار سنتز DNA | کوینولون‌ها | فلوئورکوئینولون‌ها | بله |
|   | متروئیدازول | متروئیدازول، تیندازول | بله |
|   | نیتروفورانتوئین | نیتروفورانتوئین، فورا‌زولیدون | خیر |
| مهار سنتز RNA | انسامیکین‌ها | گلدانامایسین، ریفامایسین، نافتومایسین | بله |
| مهار مسیرهای متابولیک | سولفونامیدها | پرونتوزیل، سولفانیلامید، سولفی‌ساکسازول | بله |
|   | تریمتوپریم | سولفاسالازین، سولفادیازین | بله |

2.2. درمان با فاژ
باکتریوفاژها (فاژها) ویروس‌هایی هستند که به‌ویژه باکتری‌ها را آلوده و تکثیر می‌کنند و بیشترین عامل زیستی بر روی زمین را تشکیل می‌دهند[24]. فاژهای لیتیك یا ویروژن باکتری‌های میزبان خود را در چرخه لیتیك می‌کشند، در حالی که فاژهای لیزوژنیک یا تمپرِیت می‌توانند در ژنوم میزبان یکپارچه شوند (چرخه لیزوژنیک) یا به چرخه لیتیك وارد شوند. از آنجا که فاژها در چرخه لیتیك خود قاتل طبیعی باکتری‌ها هستند، استفاده از فاژهای ویروژن در اوایل قرن بیستم برای درمان عفونت‌های باکتریایی مختلفی مانند وبا، دیسنتری، طاعون بوبونیک، التهاب ملتحمه و عفونت‌های پوستی آزمایش شد[25]. کشف پنی‌سیلین در 1929 علاقه علمی و سرمایه‌گذاری در درمان با فاژ را کاهش داد، زیرا مجموعه‌ای از آنتی‌بیوتیک‌های ارزان و مؤثر برای درمان عفونت‌های باکتریایی معرفی شد. با این حال، درمان با فاژ به‌طور مستمر در کشورهایی مانند گرجستان و لهستان توسعه یافت که موارد گسترده و موفقی از درمان با فاژ برای درمان عفونت‌های باکتریایی متعدد را مستند کردند[26]. کمتر از یک قرن پس از کشف پنی‌سیلین، استفاده بیش از حد از آنتی‌بیوتیک‌ها منجر به گسترش کنترل‌نشده سوپرباکتی‌ها شد و کمبود کشف آنتی‌بیوتیک جدید، علاقه درمانی به پتانسیل فاژ درمانی را تجدید کرد.

این تجدید علاقه به فاژ درمانی، جامعه علمی را به بررسی و استانداردسازی جنبه‌های مختلف فاژ درمانی سوق داد. حداقل مقررات برای استفاده درمانی از فاژها، فاژهای لیتیك با فعالیت ضد میکروبی علیه باکتری هدف و حذف بقایای سمی باکتریایی را می‌طلبد[27]. در میان استانداردسازی‌ها، «درمان با فاژ کلاسیک» به شناسایی و جداسازی فاژهای طبیعی می‌پردازد که برای دامنه میزبانی در میان استرین‌های باکتریال پاتوژنیک آزمایش می‌شوند و با تست‌های درون‌کشت یا درون‌بدن ارزیابی می‌شوند. فاژ اصلی مورد علاقه *Caudovirales* است که بیشترین تعداد و تنوع فاژها را در بایوسفر تشکیل می‌دهد. آن‌ها دارای ژنوم دو‌نخی خطی 15 تا 500 kb هستند که با استفاده از دم، الیاف دم یا هر دو به گیرنده‌های سطح باکتری میزبان خود متصل می‌شوند. پس از تزریق ژنوم فاژ به سلول میزبان، معمولاً چرخه لیتیك را طی می‌کنند که منجر به تکثیر صدها ویروس نو می‌شود. در محیط بالینی اخیر، فاژ درمانی بر توسعه محصول بالینی علیه پاتوژن‌های باکتریایی مانند *Staphylococcus aureus*، *Pseudomonas aeruginosa* و *Clostridium difficile* متمرکز شده است که درمان آن‌ها با آنتی‌بیوتیک‌های معمولی دشوار است. به‌عنوان مثال، *Phagoburn* اولین کارآزمایی بالینی فاژ درمانی در جهان بود که از کوکتل فاژها برای درمان عفونت‌های سوختگی ناشی از *Escherichia coli* و *Pseudomonas aeruginosa* استفاده کرد و پیشرفت‌های قابل‌توجهی در چارچوب نظارتی فاژ درمانی به‌دست آورد[28]. چندین شرکت پیش از این محصولات فاژ را برای کنترل پاتوژن‌های غذایی مانند *E. coli* O157:H7 و *Listeria monocytogenes* تجاری‌سازی کرده‌اند، به‌دلیل همگنی ژنتیکی این باکتری‌ها و موانع نظارتی کمتر برای تولید و پردازش غذا[29].

آنتی‌بیوتیک‌های جایگزین هنوز با چالش‌های قابل‌توجهی مواجه‌اند؛ فاژ درمانی نگرانی‌های ایمنی مربوط به باکتریوفاژهای خودتکثیر در بیماران دارد[30] و عوامل مشتق از باکتریوفاژ مشکلات تحویل به ارگان‌های مختلف به‌دلیل محیط‌های سخت درون‌بدن (مثلاً pH پایین، موانع سلولی، پروتئازها) دارند[31]. علیرغم این چالش‌ها، فعالیت‌های طبیعی ضد میکروبی باکتریوفاژها به‌عنوان جایگزین‌های قابل‌اعتماد مورد توجه قرار گرفته‌اند[32]؛ فاژ درمانی به‌طور فعال در کارآزمایی‌های بالینی تست می‌شود (جدول 2). چندین اندولیزین کدگذاری‌شده توسط فاژ که لایه پپتیدوگلیکانی باکتری را می‌شکنند، در حال توسعه بالینی علیه باکتری‌های گرم مثبت هستند[31]. با این حال، هنوز هیچ عامل ضد میکروبی مبتنی بر فاژ تأیید FDA را دریافت نکرده است، به‌جز موارد اضطراری یا تجربی[34].

2.3. تکامل‌پذیری درمان مبتنی بر باکتریوفاژ
بر خلاف آنتی‌بیوتیک‌های شیمیایی سنتی، باکتریوفاژها موجودات زیستی خودتکثیر هستند که تحت تغییرات محیطی تکامل می‌یابند. این ویژگی هم مزیت و هم معایبی برای کنترل جمعیت باکتری‌ها دارد. این رابطه پارادوکسیکال همچنین در محیط‌های طبیعی دیده می‌شود؛ کاهش جمعیت باکتری‌ها به‌دلیل عفونت موفق فاژهای لیتیك در نهایت فرصتی برای کاهش تکثیر خود فاژها ایجاد می‌کند. در تعامل میزبانی‑پاتوژن، باکتری‌ها می‌توانند مقاومت در برابر عفونت فاژها توسعه دهند، مشابه مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها. تفاوت این است که فاژها نیز می‌توانند برای مقابله با سیستم‌های دفاعی باکتری‌ها تکامل یابند؛ این تکامل می‌تواند از طریق مهندسی ژنتیکی هدایت و تسریع شود تا سرعت مقاومت باکتری‌ها را پیشی بگیرد و حتی تکثیر و فعالیت لیتیك آن‌ها را افزایش دهد. پیش از این، فاژها مهندسی شدند تا عملکردی اضافه یا بهبود یافته داشته باشند، مانند فاژهای مهندسی‌شده با ژن تجزیه‌کننده پلی‌ساکارید چسبنده در تشکیل بیوفیلم[35].

باکتری‌ها مکانیسم‌های دفاعی متنوعی در برابر این فاژها دارند، مانند سیستم‌های محدود‑تغییر (restriction‑modification) که DNA میزبان را با تغییرات محافظت می‌کند و DNA خارجی را با آنزیم‌های محدود‌کننده تخریب می‌کند[36]، و سیستم‌های CRISPR‑Cas که به‌صورت خاص عناصر ژنتیکی خارجی قبلاً مواجه‌شده را از طریق الگوهای RNA تخریب می‌کند[37]. با این حال، فاژها نیز سلاح‌های متعددی برای مقابله با این سیستم‌های دفاعی باکتری‌ها دارند. به‌عنوان مثال، مطالعات اخیر نشان دادند که فاژها پروتئین‌های کوچکی دارند که فعالیت ضد‑CRISPR دارند و با مهار مستقیم سیستم‌های CRISPR‑Cas یا از طریق فعالیت آنزیمی آن‌ها را مهار می‌کنند[38‑41]. جمعیت‌های باکتریایی ممکن است استراتژی جمعی برای کاهش عفونت فاژها اتخاذ کنند، مانند سیستم سیگنالینگ ضد‑فاژ مبتنی بر الیلوکوزیدهای سیکلیک (CBASS) که با استفاده از مولکول‌های سیگنال کوچک، مرگ سلولی را در زمان عفونت فاژ فعال می‌کند[42]. چنین استراتژی‌های دفاعی متنوعی ممکن است نتایج غیرمنتظره‌ای مانند کاهش تکثیر فاژها در طول فاژ درمانی ایجاد کنند. علاوه بر این، باکتری‌ها ممکن است تغییرات فنوتیپی و ژنتیکی دیگری مانند کاهش جذب فاژ به‌دلیل فشار انتخابی شدید اعمال‌شده توسط فاژها داشته باشند[43] که ممکن است نیاز به استراتژی‌های درمانی دیگر مانند استفاده از کوکتل فاژ و مهندسی فاژ داشته باشد[44].

فاژها به‌طور شناخته‌شده‌ای برای میزبان‌های خود خاص هستند که امکان هدف‌گیری باکتری‌های پاتوژنیک در سطح استرین را بدون اختلال در میکروبیوم بدن فراهم می‌کند[45]. اثرات جانبی غیرهدفمند ناشی از درمان‌های آنتی‌بیوتیک سنتی شناخته شده‌اند که باعث اختلالات شدید در میکروبیوم‌های انسانی می‌شوند (به جزئیات زیر مراجعه کنید). با این حال، شواهد جدید نشان می‌دهد که فاژها نیز می‌توانند میزبان‌ها را جابجا کنند و این تطبیق خاصیت‑میزبان‑فاژ ممکن است منجر به از دست دادن یا به‌دست آوردن غیرمنتظره خاصیت شود[46]. برای هر فاژی که برای استفاده درمانی پیشنهاد می‌شود، باید گیرنده میزبان شناسایی شود تا رویدادهای خارج‑هدف کاهش یابد و ترکیب‌های فاژهایی که کمتر احتمال دارد با یک گیرنده معیوب، میزبان مقاوم تولید کنند، ترکیب شوند. علاوه بر این، استفاده از فاژهای لیزوژنیک در فاژ درمانی باید ممنوع شود، زیرا آن‌ها می‌توانند ژن‌های ضد میکروبی یا ویروژنیک را حمل کنند که پتانسیل پاتوژنیک میزبان را تغییر می‌دهند[47]. همان‌طور که در بالا نشان دادیم، تکامل‌پذیری درمان مبتنی بر باکتریوفاژ، هتروژنیسیته و پلاستیکیتی در مقابله با باکتری‌های بسیار سازگار را فراهم می‌کند؛ اما در عین حال، عدم پیش‌بینی‌پذیری و ناپایداری را به درمان ضد میکروبی می‌آورد که نیاز به نظارت و ارزیابی مستمر برای کاهش هرگونه خطر احتمالی دارد.

3. خاصیت‌پذیری
3.1. آنتی‌بیوتیک‌های مولکول کوچک با طیف گسترده و محدود
آنتی‌بیوتیک‌های مولکول کوچک دامنه‌های متفاوتی از میکروارگانیسم‌ها را می‌توانند مهار کنند. بر اساس طیف فعالیت ضد میکروبی، آن‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند: آنتی‌بیوتیک‌های طیف گسترده که می‌توانند طیف وسیعی از باکتری‌ها را هدف بگیرند و آنتی‌بیوتیک‌های طیف محدود که می‌توانند گونه‌های خاصی از باکتری‌ها را هدف بگیرند. آنتی‌بیوتیک‌های با طیف گسترده می‌توانند برخی باکتری‌های گرم منفی را هدف بگیرند (جدول 3). به‌طور کلی، آنتی‌بیوتیک‌های طیف گسترده احتمال بالاتری برای ایجاد مقاومت میکروبی دارند، زیرا فشار انتخابی برای مقاومت بر روی هر دو باکتری پاتوژنیک و غیرپاتوژنیک اعمال می‌شود. در این فرآیند، باکتری‌های کم‌خطر همزیست در میکروبیوم به مخزن دائمی ژن‌های مقاومت میکروبی تبدیل می‌شوند که می‌توانند به باکتری‌های پاتوژنیک منتقل شوند[48]. آنتی‌بیوتیک‌های طیف گسترده نه تنها بروز باکتری‌های چنددارویی‌مقاوم را تسهیل می‌کنند و از طریق اثرات خارج‑هدف، دیس‌بیوز میکروبیوم را ایجاد می‌کنند، بلکه عوارض جانبی بیشتری مانند اسهال یا راش نیز دارند[49]. بنابراین، استیواردهی آنتی‌بیوتیک‌ها معمولاً توصیه می‌کند که پاتوژن خاص شناسایی شود و استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های طیف محدود به‌جای آنتی‌بیوتیک‌های طیف گسترده هرچه امکان‌پذیر باشد، ترجیح داده شود، اگرچه آنتی‌بیوتیک‌های طیف گسترده معمولاً برای عفونت‌های تهدیدکننده حیات مانند سپسیس یا ذات‌الریه ضروری هستند.

توسعه عوامل ضد میکروبی با طیف محدود که مخصوص جنس یا گونه هستند، یکی از استراتژی‌های مقابله با مقاومت میکروبی است. آنتی‌بیوتیک‌های طیف محدود کمتر احتمال دارد که مقاومت میکروبی ایجاد کنند و میکروبیوم انسانی را مختل کنند[48]. این مزیت مهم است زیرا اثرات مواجهه با آنتی‌بیوتیک حتی به‌مدت هفت روز می‌تواند میکروبیوم روده را تا دو سال پس از درمان تغییر دهد[50]. مطالعه‌ای اخیر نشان داد که استفاده مکرر از آنتی‌بیوتیک‌ها ممکن است به‌طور دائمی اندازه و ترکیب میکروبیوم روده را تغییر دهد[51]. به‌ویژه، مشاهده شده است که مواجهه با آنتی‌بیوتیک‌های طیف گسترده در دوران کودکی اولیه تنوع و پایداری میکروبیوم نوزاد را مختل می‌کند که می‌تواند به توسعه سیستم ایمنی نوزاد نیز آسیب برساند[52]. از آنجا که میکروبیوم نقش‌های حیاتی در فیزیولوژی انسانی دارد، مانند محافظت در برابر پاتوژن‌ها و تولید متابولیت‌ها، دیس‌بیوز میکروبیوم منجر به اختلالات در سلامت انسان می‌شود (به جزئیات زیر مراجعه کنید). اگرچه آنتی‌بیوتیک‌های طیف گسترده برای عفونت‌های تهدیدکننده حیات ضروری هستند، شناسایی بهتر پاتوژن باعث می‌شود که به آنتی‌بیوتیک‌های طیف محدود سوئیچ شود که می‌تواند هم مقاومت میکروبی و هم اختلال میکروبیوم را در عفونت‌های غیر تهدیدکننده حیات مانند عفونت‌های دستگاه ادراری و آبسه‌ها کاهش دهد.

3.2. خاصیت‌پذیری آنتی‌میکروبی‌های مبتنی بر CRISPR
سیستم‌های CRISPR‑Cas سیستم‌های ایمنی میکروبی هستند که ابتدا در باکتری‌ها کشف شدند و شامل آرایه‌های تکراری کوتاه (CRISPR) و پروتئین‌های مرتبط (Cas) می‌شوند[37,53]. آرایه‌های CRISPR بخش شگفت‌انگیزی از سیستم‌های CRISPR‑Cas هستند که ایمنی تطبیقی مبتنی بر RNA را با کدگذاری اطلاعات ژنتیکی درباره مهاجمان قبلی مانند فاژها یا پلاسمیدها امکان‌پذیر می‌سازند. این مؤلفه ژنتیکی باعث می‌شود سیستم‌های CRISPR‑Cas برنامه‌پذیر و خاص باشند؛ با تغییر اطلاعات هدف می‌توانند به‌راحتی بازنویسی شوند و به‌عنوان ابزارهای ویرایش ژنوم به‌خوبی به‌کار گرفته شوند[54‑55]. دو کلاس اصلی و چندین نوع از سیستم‌های CRISPR‑Cas وجود دارد که بسته به ساختار پروتئین‌های Cas متفاوتند و تنوع این سیستم‌های ایمنی پروکاریوتی با کشف میکروب‌های غیرقابل کشت از محیط‌های متنوع در حال گسترش است[56].

تعداد زیادی از سیستم‌های CRISPR‑Cas اخیراً به‌عنوان آنتی‌بیوتیک‌های جایگزین مورد بررسی قرار گرفته‌اند تا با برنامه‌ریزی آن‌ها برای هدف‌گیری DNA/RNA باکتری‌ها استفاده شوند[57‑58]. در یک مطالعه پیشگام، سیستم‌های ویرایش‌گر ژنوم CRISPR‑Cas9 برای هدف‌گیری باکتری‌های چنددارویی‌مقاوم بازآفرینی شد[59]. آن‌ها از باکتریوفاژها و پلاسمیدهای باکتریایی برای تحویل سیستم‌های CRISج‑Cas که قالب‌های ویروژنس و مقاومت دارویی را در Enterobacteriaceaeهای مقاوم به کارباپنم کد می‌کردند، استفاده کردند که به‌طور قابل‌توجهی نرخ بقا در مدل عفونت کرم را افزایش داد. در مطالعه پیشگام دیگر، سیستم‌های CRISPR‑Cas9 تحویل‌شده توسط پلاسمیدهای بسته‌بندی‌شده در کپسیدهای فاژ (phagemids) به‌طور انتخابی استرین‌های ویروژن *Staphylococcus aureus* را کشتارند[60]. این آنتی‌میکروبی‌های توالی‑خاص نیز در مدل عفونت پوستی موش تأیید شدند. در مطالعه دیگری، نوع دیگری از سیستم CRISPR‑Cas که DNA را تغییر می‌دهد، برای هدف‌گیری باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک با تخریب پلاسمیدهای حامل مقاومت با استفاده از فاژهای تمپرِیت و لیتیك به‌عنوان حامل‌ها به‌کار گرفته شد[61].

به‌تازگی، پتانسیل سیستم‌های CRISPR‑Cas نوع VI به‌عنوان ابزارهای ضد میکروبی در حال جلب توجه است زیرا این پروتئین‌ها رونوشت‌های RNA ویروسی مهاجم را برش می‌دهند. با فعال شدن برش RNA هدف، سیستم‌های CRISPR‑Cas نوع VI فعالیت RNase غیرخاصی نشان می‌دهند که رونوشت‌های ژنوم باکتری را نیز برش می‌دهد؛ این فعالیت در نهایت به خواب سلولی میکروب منجر می‌شود که جمعیت فاژ را با عدم توانایی تکثیر در سلول‌های دیگر کاهش می‌دهد. برخی مطالعات اخیر از این نتیجه برای تحریک سلول‌های باکتریایی به توقف سلولی زمانی که سیستم‌های CRISPR‑Cas بیان ژن‌های مقاومت میکروبی را تشخیص می‌دهند، استفاده کرده‌اند[62]. این استراتژی نسبت به سایر سیستم‌های CRISPR‑Cas که DNA را تغییر می‌دهند، مزیت دارد زیرا نیازی به در نظر گرفتن مداخلات احتمالی سیستم‌های تعمیر DNA گسترده در باکتری‌ها نیست[63].

در حالی که سیستم‌های CRISPR‑Cas ابتدا به‌عنوان ابزارهای ویرایش ژنوم به‌کار گرفته شدند، خاصیت‌پذیری و برنامه‌پذیری آن‌ها نیز ویژگی‌های جذابی برای آنتی‌بیوتیک‌های جایگزین است که آنتی‌بیوتیک‌های سنتی ندارند. اگر بتوانیم سیستم‌های CRISPR‑Cas را به‌عنوان آنتی‌بیوتیک بازآفرینی کنیم، می‌توانند به‌صورت برنامه‌پذیر برای هدف‌گیری باکتری‌های پاتوژنیک حامل ژن‌های مقاومت میکروبی بدون اختلال در میکروبیوم کلی بدن تنظیم شوند. در حال حاضر هیچ درمان مبتنی بر CRISPR‑Cas توسط FDA تأیید نشده است، اما یک توسعه بالینی از آنتی‌بیوتیک‌های غیرسنتی شامل فاژهای تقویت‌شده با CRISPR‑Cas3 وجود دارد (جدول 2). از آنجا که آنتی‌میکروبی‌های CRISPR‑Cas برای مبارزه با باکتری‌هایی که خود دارای سیستم‌های CRISPR‑Cas هستند به‌کار می‌روند، عملکرد آن‌ها درون باکتری باید بیشتر بررسی شود تا از وقوع رویدادهای غیرمنتظره ناشی از سیستم‌های CRISPR‑Cas بومی و سایر سیستم‌های ژنومی جلوگیری شود.

3.3. تست‌های تشخیصی برای شناسایی پاتوژن
یکی از چالش‌های اصلی برای کاربرد آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی، نیاز به تشخیص بسیار خاص پاتوژن‌های باکتریایی است. برای دستیابی به هدف‌گیری خاص پاتوژن‌های ایجاد کننده عفونت، شناسایی سریع پاتوژن با دقت و حساسیت بالا ضروری است. به‌دلیل در دسترس بودن آنتی‌بیوتیک‌های طیف گسترده، اکثر عفونت‌های باکتریایی بدون نیاز به تست‌های تشخیصی درمان می‌شوند. چنین درمان تجربی آنتی‌بیوتیکی ظهور و گسترش مقاومت میکروبی را تشدید می‌کند که نیاز به تغییر به سمت درمان هدفمند همراه با پیشرفت میکروبیولوژی تشخیصی بالینی دارد.

تشخیص مبتنی بر کشت در میکروبیولوژی بالینی به رشد باکتری وابسته است و تقریباً به‌مدت 100 سال تغییر چندانی نکرده است. فرآیندهای تشخیصی مبتنی بر کشت برای عفونت‌های باکتریایی چندین روز زمان می‌برد؛ از کشت اولیه (~24 ساعت) تا شناسایی پاتوژن و تست حساسیت به آنتی‌بیوتیک (~24 ساعت) [64]. این روش همچنین مستعد نتایج منفی کاذب است، به‌ویژه اگر نمونه‌ها در طول درمان با آنتی‌بیوتیک گرفته شوند. سایر تکنیک‌ها مانند رنگ‌آمیزی گرام میکروسکوپی و ELISA برای تشخیص آنتی‌ژن یا آنتی‌بادی‌های باکتریایی زمان‌برتر هستند، اما نمی‌توانند حساسیت به آنتی‌بیوتیک را تعیین کنند[65].

در محیط تشخیصی بالینی اخیر، معرفی فناوری‌های تقویت‌شده بر پایه اسید نوکلئیک (NAAT) و طیف‌سنجی جرمی MALDI‑TOF، شناسایی پاتوژن را مدرن‌سازی کرده‌اند[64]. روش‌های مبتنی بر NAAT شامل واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) و توالی‌یابی نسل بعدی (NGS) است که زمان شناسایی پاتوژن را به 3‑6 ساعت کاهش می‌دهد[64]. تکنیک‌های مبتنی بر PCR حساسیت بالاتری نسبت به روش‌های مبتنی بر کشت دارند، همان‌طور که در مواردی که درمان آنتی‌بیوتیکی در حال انجام است یا حجم نمونه کوچک (مثلاً عفونت خون) باشد، نشان داده شده است[66]. با این حال، تکنیک‌های PCR می‌توانند به‌دلیل حضور مواد ژنتیکی پس از خنثی‌سازی پاتوژن، نتایج مثبت کاذب و به‌دلیل بروز جهش یا از دست رفتن ژن در طول درمان، نتایج منفی کاذب ایجاد کنند. NGS محدودیت‌های مشابهی دارد، اما دقت بالاتری دارد و می‌تواند ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک و نشانگرهای ویروژنس را شناسایی کند. طیف‌سنجی MALDI‑TOF MS با تست مستقیم کلونی بر روی صفحه MALDI، طیف تولید شده را با طیف مرجع برای شناسایی پاتوژن باکتریایی مقایسه می‌کند[67]. این روش سریع، دقیق و کم‌هزینه است، اما فقط برای نمونه‌های بالینی با تعداد بالای باکتری (مانند ادرار و مایع مغزی‑نخاعی) امکان تست مستقیم وجود دارد و باکتری‌های با پروفایل‌های طیفی مشابه مانند *E. coli* و *Shigella* به‌دقت قابل تمایز نیستند[67]. سایر روش‌ها شامل هیبریداسیون درون‌محیطی (FISH) و آزمون‌های بیوسنسور الکتروشیمیایی با پروب‌های خاص گونه برای هدف‌گیری rRNA باکتری، و تست‌های سریع آنتی‌ژن با خروجی قابل‌مشاهده پس از اتصال آنتی‌بادی‑آنتی‌ژن هستند[48].

4. عدم ایمونوزن بودن
4.1. اثرات آنتی‌بیوتیک‌ها بر سیستم ایمنی
بر اساس مراکز کنترل و پیشگیری بیماری‌ها (CDC)، شایع‌ترین عوارض جانبی آنتی‌بیوتیک‌ها شامل سیستم گوارشی و سیستم ایمنی است. به‌دلیل اثر مخرب بر هم‌توازن میکروبیوتا، آنتی‌بیوتیک‌ها می‌توانند باعث تهوع، اسهال و سوءهاضمه شوند. اثرات منفی آنتی‌بیوتیک‌ها همچنین شامل واکنش‌های آلرژیک مانند راش، سرفه، خس‌خس و دشواری در تنفس می‌شود. در موارد نادر، آنتی‌بیوتیک‌ها می‌توانند اضطراری پزشکی مانند آنفیلاکسیس (واکنش آلرژیک شدید و تهدیدکننده حیات) ایجاد کنند. اکثر مراجعه‌های اورژانس مرتبط با عوارض جانبی آنتی‌بیوتیک به‌دلیل واکنش‌های آلرژیک شدید است.

نوزادان به‌ویژه در معرض عفونت‌های باکتریایی هستند، به‌ویژه زمانی که زودرس یا کم‌وزن متولد می‌شوند و اغلب تحت درمان‌های پیشگیرانه یا درمانی با آنتی‌بیوتیک قرار می‌گیرند[68]. تخمین زده می‌شود که حدود 40 % از مادران باردار و نوزادان در سرتاسر جهان آنتی‌بیوتیک دریافت می‌کنند[69]. در واقع، درمان تجربی با آنتی‌بیوتیک در دوران بارداری و زایمان رایج است که منجر به استفاده نادرست از آنتی‌بیوتیک، به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه می‌شود. در نوزادان، استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها باعث اثرات منفی طولانی‌مدت‌تری بر سیستم ایمنی می‌شود که به‌طور کامل توسعه نیافته و عملکردی است. درمان با آنتی‌بیوتیک در دوران نوزادی با خطر بالاتر ابتلا به عفونت‌های بعدی در زندگی مرتبط است؛ مطالعاتی نشان داده‌اند که مواجهه طولانی‌مدت با آنتی‌بیوتیک با افزایش حساسیت به اسهال و عفونت‌های دستگاه تنفسی مرتبط است[68].

با استفاده از مدل‌های حیوانی، برخی مطالعات نشان دادند که مواجهه با آنتی‌بیوتیک در دوران نوزادی به‌طور منفی بر سلول‌های ایمنی ذاتی مانند سلول‌های دندritic (DC)، سلول‌های کشنده طبیعی (NK) و سلول‌های لمفاوی ذاتی تأثیر می‌گذارد. به‌عنوان مثال، موش‌های نوزاد متولد از مادران تحت درمان با آنتی‌بیوتیک پس از عفونت با ویروس واکسینیا، تعداد DCهای طحالی (قوی‌ترین سلول‌های ارائه‌دهنده آنتی‌ژن) کمتری نسبت به موش‌های کنترل داشتند[70]. به‌طور مشابه، سلول‌های NK موش‌های نوزاد تحت آنتی‌بیوتیک کاهش قابل‌توجهی در فراوانی و بیان فنوتیپی پس از عفونت با ویروس واکسینیا نشان دادند. در زمینه ایمنی تطبیقی، موش‌های نوزاد که در دوران اولیه زندگی با آنتی‌بیوتیک مواجه شدند، پاسخ‌های آنتی‌بادی‑مستقیم خود را نسبت به اکثر واکسن‌ها (مانند محافظت در برابر سل، مننژیت و بیماری پنوموکوکال) نسبت به موش‌های کنترل کاهش دادند[71]. بنابراین، این مطالعات نشان می‌دهند که مواجهه با آنتی‌بیوتیک در دوران اولیه می‌تواند آسیب‌های طولانی‌مدت هم در ایمنی ذاتی و هم در ایمنی تطبیقی ایجاد کند.

4.2. میکروبیوم انسانی
میکروبیوم مجموعه‌ای از سلول‌ها، ژن‌ها و متابولیت‌ها از میکروبیوتا شامل باکتری‌ها، ویروس‌ها و یوکاریوت‌ها در داخل بدن انسان است. پیشرفت‌های فناوری‌های پردازش داده‌های پرسرعت در توالی‌یابی و تجزیه و تحلیل داده‌ها به جامعه علمی امکان داده است تا پایه‌ای از ترکیب میکروبیوم سالم ایجاد کند که می‌توان ترکیب میکروبیوم بیماران با بیماری‌های مختلف را با آن مقایسه کرد. یک پروفایل میکروبیوم سالم به‌صورت کلی در جمعیت‌های انسانی مشترک است و شامل میکروبیوتای همزیست و مفید می‌شود[72]. میکروبیوم انسانی به‌طور نزدیک با سلامت انسان درگیر است؛ به‌ویژه روده انسان توسط تریلیون‌ها میکروب ساکن است که فیزیولوژی میزبان و حساسیت به بیماری‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند، از جمله سوءتغذیه[73]، چاقی[74]، بیماری التهابی روده[75]، اختلالات نورولوژیک[76] و حتی سرطان[77]. علاوه بر میکروبیوم روده، میکروبیوم دهانی پیچیده نیز نقش کلیدی در حفظ سلامت دهان و سلامت سیستمیک دارد و دیس‌بیوز آن با مجموعه وسیعی از مشکلات سلامتی از جمله بیماری‌های تنفسی، قلبی‑عروقی و عروقی‑مغزی مرتبط است[78].

استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها باعث دیس‌بیوز می‌شود؛ که به‌معنی اختلال میکروبیوم به‌دلیل عدم تعادل در میکروبیوتا، فعالیت‌ها یا توزیع‌هاست[45]، به‌ویژه در دوران نوزادی و کودکی اولیه. به‌عنوان مثال، داروهای آنتی‌بیوتیکی تنوع کلی میکروبیوم روده نوزادان را کاهش می‌دهند و تسلط پاتوژن‌های مقاوم به دارو را افزایش می‌دهند[79]. مطالعات متعددی نشان داده‌اند که استفاده مکرر از آنتی‌بیوتیک‌ها مانند پنی‌سیلین‌ها، ماکرولیدها، کوینولون‌ها و سفالوسپورین‌ها در دوران کودکی اولیه به‌مشکلات سلامتی طولانی‌مدت مانند افزایش خطر بروز چاقی[80] و دیابت نوع ۲[81] منجر می‌شود. حتی در بزرگسالی، استفاده از آنتی‌بیوتیک نشان داده است که به‌طور موقت یا دائمی تنوع و سلامت میکروبیوتای انسانی را تحت تأثیر قرار می‌دهد؛ به‌طوری که برخی از باکتری‌های همزیست و مفید مانند لاکتوباسیل‌ها و بیفیدوباکتری‌ها کاهش می‌یابند[45]. علاوه بر این، آنتی‌بیوتیک‌ها انتخاب برای مقاومت در میکروبیوم روده را با تحریک بیان ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک، پاسخ به استرس و ژن‌های فاژهای ویروژنس تقویت می‌کند[82]. شواهدی نیز وجود دارد که آنتی‌بیوتیک‌ها می‌توانند اختلالات ایمنی را از طریق تأثیر منفی بر تعامل میکروبیوم و سیستم ایمنی ایجاد کنند[83] و پروتئوم میزبان را مختل کنند[84].

4.3. عدم ایمونوزن بودن آنتی‌بیوتیک‌های مشتق از میکروبیوم
میکروب‌های ساکن در همان نیش‌های محیطی داخل میکروبیوم‌های انسانی استراتژی‌های مختلفی برای کسب برتری نسبت به میکروب‌های دیگر توسعه می‌دهند. میکروبیوتای انسانی به‌عنوان منبع تولید طیف وسیعی از متابولیت‌ها شناخته می‌شود؛ از جمله لیپیدها، الیگوساکاریدها، اسیدهای آمینه، پپتیدهای غیرریبوزومی و پپتیدهای ریبوزومی که برای تعامل درون میکروبیوم و میزبان انسانی خاص هستند[85]. این متابولیت‌ها کاربردهای متنوعی دارند، از جمله فعالیت‌های ضد میکروبی، سیتوتوکسیک، ایمونومدولاتوری و آنتی‌اکسیدانتی. میکروبیوم انسانی چندین محصول طبیعی با خواص ضد میکروبی در سراسر فیلوم باکتریایی نشان داده است؛ برای مثال لاکتوسیلین ایزوله واژینال و لوگدونین ایزوله بینی[86‑87].

روده انسانی به‌ویژه محیطی متراکم است که تریلیون‌ها باکتری، آرکئا، یوکاریوت و ویروس در آن همزیستی و هم‌تکامل می‌کنند؛ این رقابت منجر به استراتژی‌های مختلف برای برتری بر دیگران شده است، از جمله توسعه آنتی‌بیوتیک‌های تخصصی. در میکروبیوم روده، برخی باکتری‌ها استراتژی‌های مستقیم ضد رقیب خود به‌کار می‌برند؛ مانند حذف سوبستراهای ضروری، کاهش پتانسیل اکسیداسیون‑کاهش و انباشت D‑آمینواسید[85]. استراتژی‌های غیرمستقیم شامل تولید ترکیبات متابولیکی است که رشد باکتری‌های اطراف را محدود می‌کند. به‌عنوان مثال، برخی باکتری‌ها هیدروژن‌پراکسید تولید می‌کنند که عامل تنظیم‌کننده غیرخاص با فعالیت‌های ضد میکروبی از طریق اثرات اکسیداسیون بر ساختارهای مولکولی باکتری‌هاست[88]. با این حال، به‌دلیل فعالیت غیرخاص و عوارض جانبی مرتبط مانند اسید شدن محیط، اکثر این ترکیبات باکتریایی با فعالیت ضد میکروبی برای کاربردهای بالینی نامناسب هستند.

باکتری‌ها همچنین پپتیدهای ضد میکروبی (AMP) متشکل از 10‑50 اسید آمینه تولید می‌کنند که هدف‌پذیری خاصی دارند. توانایی این پپتیدها برای خنثی‌سازی باکتری‌ها به وابستگی آن‌ها به غشاءها و دیواره‌های سلولی باکتری‌ها بستگی دارد[85]. دسته اول از آنتی‌میکروبی‌های مشتق از میکروبیوم، پپتیدهای غیرریبوزومی (NRP) هستند؛ این پپتیدهای ثانویه توسط سنتتازهای چندکاره پپتید سنتز می‌شوند. چندین ترکیب ضد باکتری حاصل از میکروب‌ها، از جمله پنی‌سیلین، وانکومایسین و پلی‌میکسین، به‌عنوان پپتیدهای غیرریبوزومی در نظر گرفته می‌شوند. با این حال، اکثر فعالیت‌های NRPهای مشتق از میکروبیوم سیتوتوکسیک شناخته شده‌اند و تنها تعداد کمی از NRPها از میکروبیوم انسانی شناسایی شده‌اند[89].

دسته دوم از آنتی‌میکروبی‌های مشتق از میکروبیوم، پپتیدهای ریبوزومی هستند که اولین بار در سال 1925 کشف شدند و به‌عنوان باکتریوسین‌ها شناخته می‌شوند[85]. به‌طور کلی، باکتریوسین‌های تولید شده توسط باکتری‌های گرم مثبت بهتر علیه پاتوژن‌های گرم مثبت عمل می‌کنند و باکتریوسین‌های گرم منفی بهتر علیه پاتوژن‌های گرم منفی. باکتریوسین‌ها در ساختار اولیه، وزن مولکولی، مکانیزم عمل و پایداری حرارتی متنوع هستند و طبقه‌بندی فعلی بر پایه ساختار آن‌ها است[90]. باکتریوسین‌ها سمیّت کمی در سلول‌های انسانی دارند و دارای فعالیت‌های ضد میکروبی با طیف گسترده یا محدود علیه سلول‌های باکتریایی هستند. مزیت دیگر باکتریوسین‌ها به‌عنوان ترکیب‌های ضد میکروبی این است که باکتری‌ها به‌راحتی نمی‌توانند در برابر آن‌ها مقاومت کنند؛ زیرا این پاتوژن‌ها باید ترکیب غشای یا گیرنده‌های خود را تغییر دهند. اخیراً، پپتیدهای ضد میکروبی مشتق از میکروبیوم روده نشان‌دهنده پتانسیل درمانی در برابر هفت استرین بالینی *Pseudomonas aeruginosa* با سیتوتوکسیسیته حداقل در برابر سلول‌های انسانی ریه بوده‌اند[91]. این پپتیدهای ضد میکروبی فعالیت کاتالیتیک را در غشای سلول هدف افزایش داده و اکسیداسیون β‑اسیدهای چرب را تقویت می‌کنند. این مطالعه پتانسیل درمانی پپتیدهای مشتق از میکروبیوم را در برابر عفونت‌های باکتریایی نشان می‌دهد.

شواهد جدید نشان می‌دهد که باکتریوفاژهای متنوع و فراوان در بدن انسان بدون ایجاد واکنش‌های ایمونوزن وجود دارند[92‑93]. برخی باکتریوفاژها آنزیم‌های لیتیك تولید می‌کنند که می‌توانند باکتری‌ها را بکشند و استفاده از فاژهای مشتق از روده انسانی به‌عنوان درمان نوین برای تنظیم ترکیب روده پیشنهاد شده است[94‑95]. فاژها به‌طور ذاتی برای سلول‌های یوکاریوتیک بی‌خطر هستند، اما می‌توانند به‌دلیل لیزات‌های باکتریایی و اندوتوکسین‌های ناشی از چرخه لیتیك فاژ واکنش‌های ایمونولوژیک ایجاد کنند. باکتریوفاژهای مشتق از میکروبیوم به‌طور گسترده بررسی نشده‌اند و مجموعه ناشناخته فاژها منبع غنی برای استخراج ژنومیک آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی است[96]. دو پپتید مشتق از فاژ به‌عنوان درمان‌های ضد باکتریایی پتانسیل دارند: لیزین‌ها و تیلوسین‌ها. لیزین‌ها آنزیم‌های مورالیتیک هستند که هم در مرحله اولیه عفونت برای نفوذ به DNA از طریق پوشش سلولی میزبان و هم در مرحله لیز عفونت برای آزادسازی ویروژن‌های نو استفاده می‌شوند[97‑99]. این آنزیم‌ها علیه باکتری‌های گرم مثبت با خاصیت ژنوس‌پذیری بالا مؤثر هستند. تیلوسین‌ها باکتریوسین‌های شبیه به دم فاژ هستند که با جذب به گیرنده سطح باکتری، آسیب مرگبار به پوشش سلولی میزبان وارد می‌کنند[100‑101]. تیلوسین‌ها به‌طور ذاتی فاقد مواد ژنتیکی هستند و می‌توانند مهندسی شوند تا به میزبان‌های غیرهم‌نوع هدف بگیرند و در دوز تعریف‌شده تجویز شوند. در حال حاضر، دسته میکروبیوم‑مدیوله‌کننده بیشترین تعداد عوامل ضد میکروبی غیرسنتی در توسعه بالینی دارد و یک عامل در پیشرفته‌ترین مرحله درخواست داروی جدید (شکل 1) قرار دارد.

5. نتیجه‌گیری
تحقیق و توسعه آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی با چالش‌های سودآوری مواجه است، زیرا اندازه بازار یک دارو متناسب با شیوع بیماری است. با این حال، تکامل‌پذیری و خاصیت‌پذیری آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی می‌تواند کمبود شیوع را از طریق هدف‌گیری پاتوژن‌های خاص جبران کند، زیرا طول عمر مفید ضد میکروبی‌ها با نرخ‌های مقاومت کمتر افزایش می‌یابد. اگر نوآوری‌های آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی بتوانند چالش‌های آنتی‌بیوتیک‌های سنتی را پشت سر بگذارند و در کاهش مرگ و میر، بیماری و طول بستری مؤثرتر باشند، امکان توجیه قیمت بالاتر در کشورهای با درآمد بالا نیز وجود دارد.

برای آماده‌سازی برای دوره پس‌آنتی‌بیوتیک قریب‌الوقوع، تغییر در فرهنگ پزشکی و آموزش از درمان تجربی به درمان هدفمند ضروری است. علاوه بر این، تغییر در صنعت داروسازی برای سرمایه‌گذاری در آنتی‌بیوتیک‌های نوآورانه نسل بعدی به‌جای آنتی‌بیوتیک‌های مولکول کوچک با طیف گسترده ضروری است. آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی هنوز محدودیت‌های فناوری و موانع نظارتی برای عبور دارند. اما آن‌ها دارایی علمی دیگری هستند که می‌توانند پزشکی مدرن را پیشرفت دهند؛ با گسترش سبد آنتی‌بیوتیک‌ها از مولکول‌های شیمیایی کوچک به مجموعه‌ای متنوع از ابزارها و عوامل برای کنترل مقاومت میکروبی که بشر همچنان با آن مواجه است. در پایان، پژوهش‌های بیشتر برای کشف میکروب‌ها و جوامع میکروبی جدید برای الهام‌گیری از عوامل ضد میکروبی مشتق از طبیعت به‌عنوان آنتی‌بیوتیک‌های نسل بعدی ضروری است.

تشکر و قدردانی
نویسنده از اعضای مرکز داده‌های زیستی گلوبال دانشگاه گنت (GUGC) برای تشویق، حمایت و انگیزه مستمرشان سپاسگزار است.

بیانیه مالی
این پژوهش توسط دانشگاه گنت – کمپوس جهانی (GUGC)، اینچئون، جمهوری کره تأمین مالی شد.

بیانیه هیئت بررسی مؤسسه
قابل اعمال نیست.

بیانیه رضایت آگاهانه
قابل اعمال نیست.

بیانیه دسترسی به داده‌ها
قابل اعمال نیست.

تضاد منافع
نویسنده تضاد منافع اعلام نمی‌کند.

یادداشت‌های پایانی
سلب مسئولیت/یادداشت ناشر: اظهارات، نظرات و داده‌های موجود در تمام انتشارات صرفاً متعلق به نویسنده(گان) و مشارکت‌کنندگان است و نه MDPI و/یا سردبیر(ان). MDPI و/یا سردبیر(ان) مسئولیتی در قبال هر گونه آسیب به افراد یا اموال ناشی از ایده‌ها، روش‌ها، دستورالعمل‌ها یا محصولاتی که در محتوا اشاره شده است، ندارند.


مایکل لوبریتز، بیماری را به یاد می‌آورد که مسیر شغلی او را تغییر داد. در آن زمان، او متخصص ویروس‌ها بود و بخشی از تیمی بود که از بیماری با یک عفونت باکتریایی سرسخت مراقبت می‌کرد. با وجود منابع قابل توجهی که در اختیار تیم در یکی از مراکز پزشکی پیشرو جهان بود، هیچ درمانی نتوانست جان بیمار را نجات دهد. این تجربه مایکل را بر آن داشت تا راه حلی برای مشکل بزرگ و رو به رشد عفونت‌های باکتریایی غیرقابل درمان پیدا کند - یا به این دلیل که هیچ دارویی برای هدف قرار دادن آن‌ها وجود ندارد، یا به این دلیل که داروهایی که زمانی موثر بودند، با گذشت زمان بی‌اثر شده‌اند.

مایکل و همکارانش، به عنوان رئیس بیماری‌های عفونی در Roche Pharma Research and Early Development (pRED)، اکنون در حال مقابله با این چالش بزرگ بهداشت عمومی هستند. مایکل می‌گوید: "مقاومت آنتی‌میکروبی به عنوان یک 'همه‌گیری خاموش' نامیده می‌شود و پیش‌بینی می‌شود در 30 سال آینده، جان‌های بیشتری را نسبت به سرطان امروزی بگیرد." آنتی‌بیوتیک‌های موثر، زیربنای پزشکی مدرن را تشکیل می‌دهند و برای حمایت از روش‌های معمول مانند جراحی یا درمان سرکوب‌کننده سیستم ایمنی مورد نیاز هستند. با این حال، با گذشت زمان، باکتری‌ها تکامل می‌یابند تا از کشته شدن توسط آنتی‌بیوتیک‌ها جلوگیری کنند، به یک یا چند دارو مقاوم می‌شوند و در نتیجه این داروها را بی‌اثر می‌کنند.

با وجود نیاز به آنتی‌بیوتیک‌ها و افزایش مقاومت به دارو، از سال 1968، هیچ کلاس جدیدی از آنتی‌بیوتیک‌ها که در برابر دسته‌ای از پاتوژن‌های شناخته شده به عنوان باکتری‌های گرم منفی موثر باشند، وارد بازار نشده است.

یک کلاس امیدوارکننده از مولکول‌های جدید، امید به نسل بعدی آنتی‌بیوتیک‌ها را زنده می‌کند.

دانشمندان Roche از طیف گسترده‌ای از ابزارها برای کشف مولکول‌های جدید در برابر برخی از مقاوم‌ترین باکتری‌ها استفاده می‌کنند، از جمله غربالگری کتابخانه‌های شیمیایی جدید، زیست‌شناسی مصنوعی، هوش مصنوعی و رویکردهای استخراج ژنوم. در میان آن‌ها باکتری‌هایی وجود دارند که در فهرست اولویت‌های پاتوژن سازمان بهداشت جهانی (WHO) و فهرست تهدیدات فوری مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های ایالات متحده (CDC) قرار دارند و اغلب در محیط بیمارستان نیز وجود دارند. در آنجا، آن‌ها می‌توانند باعث عفونت‌های شدید با نرخ مرگ و میر بالا، به ویژه در بیماران آسیب‌پذیر در بخش مراقبت‌های ویژه شوند.

در حال حاضر، Roche دو آنتی‌بیوتیک جدید برای عفونت‌های باکتریایی گرم منفی در مراحل توسعه بالینی دارد - یکی متمرکز بر درمان Acinetobacter baumannii مقاوم به کارباپنم و دیگری متمرکز بر درمان عفونت‌های گرم منفی مقاوم به کارباپنم.

توسعه این داروهای جدید بالقوه، یک سفر علمی فشرده است که با شناسایی مولکول‌های موثر آغاز می‌شود، سپس تلاش برای درک ساختار و نحوه عملکرد آن‌ها و در نهایت ایجاد تغییرات ایمنی لازم برای کاهش سمیت مولکول برای بیماران. دانشمندان Roche تا کنون 9 سال را صرف توسعه مولکول‌های آنتی‌بیوتیکی جدیدی کرده‌اند که با هر آنچه قبلاً توسعه یافته متفاوت است و در این فرآیند، دانش بیشتری در مورد زیست‌شناسی اساسی هدف آنتی‌بیوتیکی جدید به دست آورده‌اند.

طراحی یک آنتی‌بیوتیک هدفمند

آنتی‌بیوتیک جدیدی که در حال حاضر در مراحل توسعه بالینی برای هدف قرار دادن Acinetobacter baumannii مقاوم به کارباپنم قرار دارد، نه تنها امید بالقوه‌ای برای بیماران فراهم می‌کند، بلکه به طور بالقوه یک پیشرفت علمی مهم به خودی خود نیز هست. در تحقیقاتی که اخیراً در مقالاتی پشت سر هم در مجله Nature منتشر شده است، دانشمندان Roche و همکاران آن‌ها، دن کانه، استاد شیمی و زیست‌شناسی شیمیایی در دانشکده هنر و علوم هاروارد، و اندرو کروز، استاد شیمی بیولوژیکی و فارماکولوژی مولکولی در دانشکده پزشکی هاروارد، نشان داده‌اند که... بر خلاف بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌های سنتی، که به عنوان آنتی‌بیوتیک‌های طیف وسیع شناخته می‌شوند و می‌توانند انواع مختلفی از باکتری‌ها - از جمله باکتری‌های مهم و مطلوب که به حفظ سلامتی ما کمک می‌کنند، به جای بیمار کردن ما - را از بین ببرند، آنتی‌بیوتیک جدید بالقوه خاص Acinetobacter baumannii مقاوم به کارباپنم است. این آنتی‌بیوتیک با یک مکانیسم بی‌سابقه، از ساخت صحیح غشای محافظ باکتری جلوگیری می‌کند.

گروه تحقیقاتی کانه نشان داده است که کاندیدای بالینی Roche، کمپلکس LptB2FGC را مهار می‌کند، ماشینی که غشای بیرونی باکتری‌های گرم منفی را مونتاژ می‌کند. آزمایشگاه‌های کانه و کروز از cryo-EM برای تعیین ساختارهای چندین کمپلکس مشترک استفاده کرده‌اند و اطلاعات ساختاری و بیوشیمیایی کلیدی را ارائه داده‌اند که به روشن شدن مکانیسم مهار هدف کمک کرده است.

به طور مهم، مولکول جدید به کشف زیست‌شناسی جدید در مورد ساخت غشاهای باکتریایی کمک خواهد کرد. با این حال، هدف نهایی توسعه یک داروی جدید بالقوه است که به طور موثر باکتری غیرمعمولی که زمانی نادر بود و اکنون یکی از بزرگترین چالش‌های بهداشت عمومی در زمینه بیماری‌های عفونی است را از بین ببرد.

رویکرد هماهنگ برای پیشبرد توسعه داروهای جدید بالقوه

Roche در سراسر طیف عمومی-خصوصی برای مقابله با چالش‌های مقاومت آنتی‌میکروبی (AMR) به شدت درگیر است. برای تکمیل تحقیقات داخلی، Roche در مشارکت‌های محلی و همچنین همکاری‌های دانشگاهی برای پیشبرد دانش علوم پایه مشارکت می‌کند. علاوه بر این، Roche حامی صندوق اقدام AMR است که توسط فدراسیون بین‌المللی تولیدکنندگان و انجمن‌های دارویی با هدف ارائه اقدامات جدید AMR به بیماران آغاز شده است. به طور مهم، Roche همچنین در یک مشارکت عمومی-خصوصی* با اداره تحقیقات و توسعه پیشرفته زیستی (BARDA)*، بخشی از اداره آمادگی استراتژیک و پاسخ در وزارت بهداشت و خدمات انسانی ایالات متحده، برای پیشبرد توسعه داروها برای بیماری‌های عفونی متحد شده است.

نقش تشخیص نیز در مبارزه با AMR بسیار مهم است. بدون درک بهتر عفونت باکتریایی، بیماران به شدت بیمار مبتلا به باکتری‌های مقاوم به دارو ممکن است آنتی‌بیوتیک‌های استاندارد مراقبتی را دریافت کنند که بی‌اثر هستند. از سوی دیگر، بیماران بدون عفونت باکتریایی جدی اغلب با آنتی‌بیوتیک‌ها بیش از حد درمان می‌شوند و مقاومت آنتی‌بیوتیکی بیشتری را ایجاد می‌کنند. این یک علت اصلی مقاومت آنتی‌بیوتیکی است و جمعیت جهان را در معرض خطر قرار می‌دهد.

با استفاده از تشخیص‌های مولکولی سریع، می‌توان عفونت‌های مقاوم به دارو را در عرض چند ساعت به جای چند روز شناسایی کرد و در نتیجه بیمار را از قرار گرفتن غیرضروری در معرض داروهای بی‌اثر در حین انتظار برای نتایج آزمایش نجات داد. همچنین به این معنی است که بیمارانی که عفونت مقاوم به دارو ندارند می‌توانند آنتی‌بیوتیک‌های مناسب را در زمان مناسب دریافت کنند، که ممکن است پیامدهای بیمار را بهبود بخشد و همچنین از گسترش بیشتر مقاومت آنتی‌بیوتیکی جلوگیری کند.

پل زدن گذشته با آینده

Roche سابقه طولانی در توسعه ضدعفونی‌کننده‌ها دارد. چندین مورد از آن‌ها در فهرست قرار دارند و به طور جمعی جان میلیون‌ها نفر را نجات داده‌اند. و هنوز هم این کار را انجام می‌دهند. Roche در حال سرمایه‌گذاری هم در تحقیق و توسعه آنتی‌بیوتیک‌ها در برابر برخی از جدی‌ترین عفونت‌ها و هم در راه حل‌های تشخیصی برای مقابله با مقاومت آنتی‌بیوتیکی است. Roche متعهد است که داروهای و تشخیص‌های جدیدی را به بیماران ارائه دهد که بتوانند راه‌حل‌های بلندمدت برای این بحران را فراهم کنند. با آخرین یافته‌های تحقیقاتی، دانشمندان گام‌های بزرگی در این راستا برداشته‌اند. کنت می‌افزاید: "ما با نیازهای بیماران برای ایجاد ابزارهایی برای مبارزه با عفونت‌ها، هم اکنون و هم در آینده، هدایت می‌شویم."


کریکت در حال حاضر یکی از محبوب‌ترین ورزش‌های جهان است. با وجود اینکه تنها در چند کشور به طور گسترده دنبال می‌شود، جمعیت قابل توجهی از طرفداران را در این کشورها دارد. حدود ۲.۵ میلیارد نفر در سراسر جهان کریکت را تماشا می‌کنند که این ورزش را پس از فوتبال، دومین ورزش پربیننده در جهان می‌سازد.

بازی کریکت توسط بریتانیایی‌ها اختراع شد. با این حال، بر خلاف سایر ورزش‌هایی که توسط آن‌ها اختراع شده‌اند، کریکت تنها به کشورهای مشترک‌المنافع یا مستعمرات سابق بریتانیا محدود ماند. بیشتر کشورهایی که این ورزش را دنبال می‌کنند (مانند هند، پاکستان، آفریقای جنوبی و غیره) در طول تاریخ، به نوعی تحت سلطه انگلیسی‌ها بوده‌اند. این ورزش توسط خود بریتانیایی‌ها به این کشورها آورده شد.

با این حال، در این الگو نیز انحراف مهمی وجود دارد. کانادا و ایالات متحده هر دو معیارهای مستعمره سابق بریتانیا را دارند و کانادا بخشی از مشترک‌المنافع بریتانیا نیز هست. با این حال، بر خلاف سایر مستعمرات، این ورزش در کشورهای آمریکای شمالی رواج نیافت. در این مقاله، به بررسی گسترش فرهنگی کریکت در سطح بین‌الملل با توجه به شکست آن در ایالات متحده و کانادا خواهیم پرداخت.

چند مفهوم اساسی در مورد گسترش کریکت

این ورزش به طور عمدی به عنوان بخشی از سیاست استعماری بریتانیا به مستعمرات منتقل شد. در واقع، به گفته برایان استودارت، مورخ کریکت، «کریکت به عنوان اصلی‌ترین وسیله برای انتقال کد اخلاقی مناسب بریتانیا از پیام‌آوران امپراتوری به جمعیت محلی تلقی می‌شد». ICC که در اصل کنفرانس کریکت امپراتوری نامیده می‌شد، تا سال ۱۹۶۵ که نام آن به کنفرانس بین‌المللی کریکت تغییر یافت، فقط کشورهای مشترک‌المنافع را به این ورزش می‌پذیرفت.

چند تصور غلط در مورد شکست کریکت در ایالات متحده و کانادا

در طول سال‌ها، بسیاری از مورخان و کارشناسان کریکت دلایل مختلفی را برای عدم اشتیاق به این ورزش در کشورهای آمریکای شمالی مطرح کرده‌اند. افراد نظریه‌های زیادی ارائه داده‌اند که بیشتر آن‌ها در برابر منطق و تاریخ مقاومت می‌کنند. برخی از این تصورات غلط عبارتند از:

۱. آب و هوا

یکی از رایج‌ترین تصورات غلط در مورد عدم گسترش این ورزش، آب و هوای نسبتاً سردتر کانادا و ایالات متحده در مقایسه با سایر کشورهای بازی‌کننده کریکت است. با این حال، این نظریه دقیق نیست، زیرا کانادایی‌ها با وجود زندگی در یک کشور سردسیر، از ورزش‌های گرم‌تری مانند بیسبال، هاکی، فوتبال آمریکایی و لاکراس لذت می‌برند. همچنین، انگلستان، به‌عنوان خاستگاه این ورزش، به سختی می‌تواند یک کشور گرمسیری تلقی شود.

۲. ناسازگاری با جهان‌بینی فرهنگی

برخی استدلال می‌کنند که کریکت در ایالات متحده محبوب نیست، زیرا آمریکایی‌ها آن را ورزشی کند و به شدت سازمان‌یافته می‌دانند، در حالی که خودشان همیشه عجله دارند و مشتاق نتیجه هستند. این گزاره ممکن است برای مسابقات تستی درست باشد، اما وجود مسابقات با تعداد اوور محدود از جمله T20s این فرضیه را رد می‌کند.

۳. تسلیم بیش از حد در ورزش

بدون شک، ورزش کریکت مستلزم تسلیم زیادی به تصمیمات داوران است. ناسزاگویی به طور رسمی در زمین مجاز نیست. اگرچه آمریکایی‌ها به طور گسترده‌ای بی‌پروا و کم‌احترام به قوانین تلقی می‌شوند، این توضیح نیز از نظر جامعه‌شناختی نادرست است، زیرا آمریکایی‌ها از بسیاری از ورزش‌های مشابه مانند تنیس و گلف لذت می‌برند و در عین حال به قوانین احترام می‌گذارند. از طرف دیگر، کانادایی‌ها به عنوان افرادی ملایم و مودب شناخته می‌شوند که الزامات اساسی این ورزش هستند، اما این بازی در شمال بزرگ هرگز رواج نیافت.

۴. انگلیسی‌هراسی

انگلیسی‌ها برای بخش زیادی از تاریخ بر کانادا و ایالات متحده حکومت کرده‌اند. این دیدگاه بر نگرش منفی آمریکایی‌ها و کانادایی‌ها نسبت به بریتانیایی‌ها تمرکز دارد و ادعا می‌کند که آن‌ها به دلیل تنفر از بریتانیا از به رسمیت شناختن کریکت به عنوان یک ورزش مناسب خودداری می‌کنند.

این توضیح نیز می‌تواند به طرق مختلف رد شود. به عنوان مثال، استرالیایی‌ها تاریخ بدی با بریتانیایی‌ها دارند، زیرا اجداد آن‌ها طبق سیستم کیفری انگلیسی به این کشور محصور در دریا فرستاده شده‌اند. دلیلی وجود ندارد که کانادایی‌ها از مستعمره‌کنندگان سابق خود بیشتر از مردم هند، پاکستان، بنگلادش و آفریقای جنوبی متنفر باشند، جایی که به احتمال زیاد جنایات بیشتری مرتکب شده است. در نهایت، لذت بردن آمریکایی‌ها و کانادایی‌ها از سایر ورزش‌های با منشأ بریتانیایی مانند تنیس و گلف، ضربه نهایی را به این نظریه وارد می‌کند.

منطقی‌ترین دلیل برای افول کریکت در ایالات متحده و کانادا

تیم کریکت کانادا. (منبع عکس: توییتر)

منطقی‌ترین و محتمل‌ترین دلیل برای عدم محبوبیت کریکت در کشورهای آمریکای شمالی، ظهور همزمان بیسبال است. افزایش محبوبیت بیسبال و افول آن از نظر زمانی سازگار است که نشان‌دهنده صحت این نظریه است. همراه با افزایش محبوبیت ورزش آمریکایی، «انحصارگرایی باشگاهی» نخبگان بریتانیایی در کانادا نقش مهمی در دلسرد کردن جوانان این کشور برای دنبال کردن این ورزش ایفا کرد.

به طور ایمن می‌توان گفت که A.G Spalding، یک تاجر و تولیدکننده ورزشی آمریکایی، نقش مهمی در بستن درها به روی کریکت در آمریکا ایفا کرد. مشارکت‌های او در ترویج بیسبال منجر به کاهش متوالی کریکت شد. از یک طرف، او با ایجاد و مدیریت یک سیستم لیگ‌های حرفه‌ای و تجاری‌سازی ورزش، بالاترین سطح بازی را برای بیسبال با گسترده‌ترین مخاطب ممکن ترویج کرد. از طرف دیگر، او یک امپراتوری تولید و بازاریابی ایجاد کرد که به طور کامل به تبلیغ بازی و رساندن آن به توده‌ها اختصاص داشت.

به طور فزاینده‌ای کریکت به عنوان یک ورزش زنانه به تصویر کشیده می‌شد که صرفاً یک سرگرمی عمومی برای نخبگان بود و هیچ ارتباطی با توده‌های مردم آمریکا نداشت. «کریکت یک سرگرمی است، بیسبال جنگ است» در ایالات متحده و کانادا محبوب شد. افزودن بیسبال به ورزش‌های کالج و بورسیه‌های ورزشی همراه با معرفی لیگ‌های حرفه‌ای، ضربه نهایی را به کریکت در هر دو کشور وارد کرد.

بنابراین، می‌توان به طور ایمن ادعا کرد که افزایش محبوبیت بیسبال همراه با شیوه‌های انحصاری نخبگان بریتانیایی، مسئول اصلی شکست کریکت در ایالات متحده و کانادا است.

منابع: اینجا را کلیک کنید


به قلم سامیر میسرا
با نزدیک شدن به آغاز جام جهانی یک‌روزه کریکت ۲۰۲۳ که ماه آینده در هند برگزار می‌شود، انتظار و هیجان پیرامون این تورنمنت یادآور میراث ماندگار این ورزش در کشورهای مشترک‌المنافع است.
کریکت که اغلب به عنوان یک بازی جنتلمنی شناخته می‌شود، به نیرویی قدرتمند تبدیل شده است که از مرزها، فرهنگ‌ها و زبان‌ها فراتر می‌رود. این مقاله به بررسی زمینه تاریخی، عوامل اساسی و تسلط کشورهای کلیدی مشترک‌المنافع در کریکت می‌پردازد و بر سفر هیجان‌انگیزی که در انتظار علاقه‌مندان به کریکت در سراسر جهان است، نور می‌افشاند.

ریشه‌های تاریخی
جام جهانی یک‌روزه پیش رو گواهی بر تکامل کریکت از ریشه‌های فروتنانه خود در زمین‌های روستایی به یک پدیده جهانی است که توسط میلیون‌ها نفر جشن گرفته می‌شود. با گسترش امپراتوری بریتانیا در سراسر جهان، کریکت بخشی جدایی‌ناپذیر از میراث آن بود و این ورزش را به جوامع متنوع در کشورهای مشترک‌المنافع معرفی کرد. با گذشت زمان، این سرگرمی مورد علاقه به نمادی از غرور و وحدت ملی تبدیل شد و در بافت اجتماعی کشورهای سراسر مشترک‌المنافع تنیده شد.

دلایل تسلط
تسلط کشورهای مشترک‌المنافع در کریکت ریشه در عوامل متعددی دارد که رشد و محبوبیت این ورزش را تقویت کرده است. این عوامل عبارتند از:

میراث استعماری: میراث امپراتوری بریتانیا نقش مهمی در گسترش کریکت در سراسر کشورهای مشترک‌المنافع ایفا کرد. پیوندهای تاریخی با گذشته استعماری، ارتباطی پایدار با این ورزش ایجاد کرده و حس رفاقت و تجربیات مشترک را تقویت می‌کند.
هویت فرهنگی: کریکت عمیقاً با هویت‌های فرهنگی کشورهای مشترک‌المنافع طنین‌انداز می‌شود. این امر بستری را برای افراد فراهم می‌کند تا میراث، ارزش‌ها و سنت‌های خود را بیان کنند و به نقش اساسی این ورزش در شکل‌دهی هنجارهای اجتماعی کمک می‌کنند.
سرمایه‌گذاری و زیرساخت: دولت‌ها، شرکت‌های خصوصی و نهادهای کریکت در کشورهای مشترک‌المنافع به طور گسترده در زیرساخت‌های کریکت، از جمله استادیوم‌های درجه یک، مراکز آموزشی و برنامه‌های توسعه جوانان سرمایه‌گذاری کرده‌اند. این تعهد استعدادها را پرورش داده و به کریکت‌بازان منابع لازم برای موفقیت را فراهم کرده است.
وحدت غرور ملی: پیروزی‌های قهرمانان کریکت در صحنه جهانی، حس غرور و وحدت ملی را القا کرده است. پیروزی‌های تاریخی و عملکردهای به یاد ماندنی در برابر حریفان سرسخت، پیوند عاطفی بین این ورزش و پیروانش را تقویت کرده است.
ابتکارات مردمی: انجمن‌ها و سازمان‌های کریکت به طور مداوم از ابتکارات مردمی برای ترویج این ورزش از سنین پایین حمایت کرده‌اند. برنامه‌های مدرسه‌ای، لیگ‌های محلی و تلاش‌های شناسایی استعدادها در پرورش جریان ثابتی از بازیکنان ماهر مؤثر بوده‌اند.

کشورهای مسلط کلیدی
در داخل مشترک‌المنافع، چندین کشور جایگاه خود را به عنوان قدرت‌های کریکت تثبیت کرده‌اند، با هند، استرالیا، انگلیس، هند غربی، آفریقای جنوبی، سریلانکا و بسیاری دیگر که برجسته هستند. هر یک از این کشورها سفر منحصربه‌فرد کریکتی را طی کرده‌اند که به میراث غنی تسلط کریکت کمک کرده است.

هند: غول کریکت
سفر کریکت هند گواهی بر اشتیاق سوزان این ملت به این بازی است. با جمعیت عظیم و یک اکوسیستم کریکت که توسط لیگ برتر هند (IPL) پرورش داده می‌شود، این کشور مجموعه‌ای از اسطوره‌های کریکت را به وجود آورده است. حمایت بی‌دریغ هواداران و بافت غنی تاریخ کریکت، هند را به یک غول کریکت در داخل مشترک‌المنافع تبدیل کرده است.

استرالیا: سنت و پیروزی‌ها
تاریخ کریکت استرالیا با سنتی بافته شده از سنت و پیروزی‌ها است. از نام‌های افسانه‌ای حک شده در تاریخ کریکت تا اخلاق رقابتی، فرهنگ کریکت این ملت بی‌نظیر است. استرالیا با داشتن زیرساخت‌های کریکت قوی، تعهد خود به پرورش استعدادها در شکل‌دهی میراث کریکت خود نقش اساسی داشته است.

انگلیس: زادگاه یک پدیده
میراث کریکت انگلیس به عنوان زادگاه این ورزش، نقش محوری آن را در روایت جهانی کریکت نشان می‌دهد. یک فرهنگ کریکت قوی که با مکان‌های تاریخی و سنت‌ها تجسم یافته است، جایگاه انگلیس را در چشم‌انداز کریکت مشترک‌المنافع تثبیت می‌کند. نفوذ آن فراتر از این ورزش است و جوهر اهمیت تاریخی و فرهنگی کریکت را در بر می‌گیرد.

هند غربی: کارناوال کریکت کالیپسو
تاریخ کریکت هند غربی با گشاده‌رویی و سرزندگی بازیکنانش رنگ‌آمیزی شده است. این تیم که از مجموعه‌ای متنوع از کشورهای کارائیب تشکیل شده است، به طور مداوم با سبک منحصربه‌فرد خود در کریکت خیره‌کننده بوده است. پیروزی‌های باشکوه آنها در جام‌های جهانی نشان‌دهنده مهارت‌های استثنایی و روحیه جمعی آنها است.

آفریقای جنوبی: غلبه بر سختی‌ها، در آغوش گرفتن تعالی
روایت کریکت آفریقای جنوبی داستانی از انعطاف‌پذیری و تحول است. با ظهور از سایه‌های آپارتاید، تعهد قاطعانه این ملت به فراگیری راه را برای عصر جدید تعالی کریکت هموار کرده است. عزم و تلاش‌های Proteas برای پرورش استعدادها، مشارکت‌های ارزشمند آنها را در کریکت مشترک‌المنافع نشان می‌دهد.

سریلانکا: سمفونی کریکت جزیره
تاریخ کریکت سریلانکا یک سمفونی ملودیک است که با اشتیاق یک ملت جزیره‌ای طنین‌انداز می‌شود. با وجود ورود دیرهنگام به کریکت آزمایشی، سریلانکا به سرعت خود را به عنوان یک نیروی قدرتمند تثبیت کرد. پیروزی آنها در جام جهانی در سال ۱۹۹۶ گواهی بر مهارت و وحدت کریکت این ملت است.

نتیجه‌گیری: گدازه‌ای از میراث
با نزدیک شدن به جام جهانی یک‌روزه ۲۰۲۳، تاریخ‌های متنوع کریکت کشورهای مشترک‌المنافع در یک سمفونی هماهنگ گرد هم می‌آیند. سفر کریکت هر ملت که با اشتیاق، انعطاف‌پذیری و تعهد به تعالی مشخص می‌شود، به بافت میراث جهانی کریکت کمک می‌کند. این تورنمنت جشن وحدت‌بخش این ورزش است، جایی که مرزها محو می‌شوند و فرهنگ‌ها برای جشن گرفتن تأثیر عمیق کریکت گرد هم می‌آیند. فراتر از زمین، کریکت روح رفاقت را که مشترک‌المنافع را تعریف می‌کند، تجسم می‌بخشد و ما را از میراث مشترک و میراثی که این ملت‌ها را به هم پیوند می‌دهد، یادآوری می‌کند. با تماشای جام جهانی، نه تنها یک تورنمنت، بلکه اوج قرن‌ها تاریخ کریکت در آغوش روحیه مشترک‌المنافع را جشن می‌گیریم.


کریکت، که اغلب صرفاً یک ورزش تلقی می‌شود، به مراتب فراتر از یک بازی ساده است، به‌ویژه در کشورهای عضو کشورهای مشترک‌المنافع. این بازی با چوب و توپ که خاستگاه آن انگلستان است، در بافت فرهنگ‌های مختلف تنیده شده و به نمادی از سنت، وحدت و رقابت تبدیل شده است. در این مقاله، به بررسی عمیق کریکت در کشورهای مشترک‌المنافع می‌پردازیم و ریشه‌های تاریخی، اهمیت فرهنگی و قدرت وحدت‌بخش آن را برای ملت‌ها آشکار می‌کنیم.

**خاستگاه و گسترش کریکت**

**آغازهای اولیه**
سفر کریکت در قرن شانزدهم در انگلستان آغاز شد. در ابتدا یک بازی کودکان بود، اما به زودی در بین بزرگسالان نیز محبوبیت یافت و تا قرن هجدهم به یک ورزش ملی تبدیل شد. با گسترش امپراتوری بریتانیا، کریکت به مستعمرات راه یافت، جایی که توسط مردم محلی پذیرفته و اقتباس شد.

**نفوذ استعماری**
در بسیاری از کشورهای مشترک‌المنافع، کریکت برای اولین بار توسط استعمارگران و پرسنل نظامی بریتانیایی معرفی شد. کشورهایی مانند هند، استرالیا و هند غربی شاهد تأسیس باشگاه‌ها و زمین‌های کریکت، عمدتاً برای بریتانیایی‌ها بودند. با این حال، با گذشت زمان، مردم محلی شروع به مشارکت در این ورزش کردند که منجر به محبوبیت گسترده آن شد.

**اهمیت فرهنگی در کشورهای مشترک‌المنافع**

**بیش از یک ورزش**
در کشورهای مشترک‌المنافع، کریکت فقط یک ورزش نیست، بلکه یک پدیده فرهنگی است. این نشان‌دهنده تعامل پیچیده‌ای از تاریخ استعماری، هویت ملی و غرور منطقه‌ای است.

**هند: یک وسواس ملی**
در هند، کریکت شبیه به یک مذهب است و بازیکنان به عنوان قهرمان مورد ستایش قرار می‌گیرند. محبوبیت این ورزش پس از استقلال به اوج خود رسید و به نمادی از غرور و وحدت ملی تبدیل شد. لیگ برتر هند (IPL)، یک لیگ حرفه‌ای کریکت ۲۰-۲۰، نمونه‌ای از اشتیاق عمیق این کشور به این بازی است.

**جزایر کارائیب: ابراز آزادی**
برای هند غربی، تیمی که نماینده گروهی از جزایر کارائیب است، کریکت به ابزاری برای ابراز آزادی و مقاومت در برابر سلطه استعماری تبدیل شد. موفقیت تیم هند غربی در قرن بیستم به عنوان پیروزی بر ستم استعماری تلقی می‌شد.

**استرالیا: نمادی از رقابت و برتری**
سفر کریکت استرالیا با رقابت شدید آن با انگلستان، به‌ویژه در سری مسابقات Ashes مشخص می‌شود. این رقابت فراتر از ورزش است و نمادی از مبارزه برای برتری و غرور ملی است.

**قدرت وحدت‌بخش کریکت**

**پل زدن فرهنگ‌ها**
کریکت در کشورهای مشترک‌المنافع به عنوان پلی عمل می‌کند و فرهنگ‌ها و جوامع متنوع را گرد هم می‌آورد. این امر حس رفاقت و احترام متقابل را در میان کشورهایی با تاریخ مشترک تقویت می‌کند.

**مسابقات بین‌المللی**
مسابقاتی مانند جام جهانی کریکت و بازی‌های کشورهای مشترک‌المنافع نقش کریکت را به عنوان یک نیروی وحدت‌بخش تثبیت کرده‌اند. این رویدادها نه تنها برتری ورزشی را به نمایش می‌گذارند، بلکه حسن نیت و تفاهم بین‌المللی را نیز ترویج می‌کنند.

**چالش‌ها و انتقادات**

**میراث استعماری**
علیرغم محبوبیتش، کریکت از انتقاد مصون نمانده است. برخی آن را به عنوان بقایای میراث استعماری می‌بینند که نخبه‌گرایی و انزوا را در جوامع خاص تداوم می‌بخشد. تلاش‌ها برای دموکراتیزه کردن این ورزش و فراگیرتر کردن آن ادامه دارد.

**تحولات مدرن**
ظهور فرمت‌های کوتاه‌تر مانند کریکت ۲۰-۲۰ بازی را متحول کرده و آن را سریع‌تر و از نظر تجاری سودآورتر کرده است. در حالی که این امر نسل جدیدی از طرفداران را جذب کرده است، اما نگرانی‌هایی را در مورد فرسایش ارزش‌های سنتی کریکت نیز ایجاد کرده است.

**تعمیق تأثیر: هویت‌های ملی و روابط بین‌المللی**

**نقش کریکت در شکل‌گیری هویت‌های ملی**
در بسیاری از کشورهای مشترک‌المنافع، کریکت نقش مهمی در شکل‌گیری هویت‌های ملی ایفا کرده است. به عنوان مثال، در پاکستان و بنگلادش، کریکت به نمادی از وحدت و غرور ملی تبدیل شده است که اغلب از اختلافات قومی و سیاسی فراتر می‌رود. پیروزی‌های تیم‌های ملی آنها به عنوان پیروزی‌های ملی جشن گرفته می‌شود و مردم را از طبقات مختلف جامعه متحد می‌کند.

به طور مشابه، در آفریقای جنوبی، کریکت در دوران آپارتاید نقش مهمی ایفا کرد و در دوره پس از آپارتاید نیز به ایفای نقش خود ادامه می‌دهد. این ورزش زمانی نمادی از تقسیم‌بندی نژادی بود، اما اکنون به ابزاری برای ترویج هماهنگی و آشتی نژادی تبدیل شده است.

**تقویت روابط بین‌المللی**
کریکت همچنین در تقویت روابط بین‌المللی نقش داشته است. این ورزش به عنوان یک زبان مشترک و ابزاری دیپلماتیک عمل می‌کند و شکاف بین کشورهای مشترک‌المنافع را پر می‌کند. به عنوان مثال، تورهای کریکت و سری مسابقات اغلب منجر به تعامل دیپلماتیک و تبادلات فرهنگی بیشتر بین کشورها می‌شود و پیوندهایی فراتر از زمین کریکت را تقویت می‌کند.

**دیپلماسی کریکت**
روابط کریکت بین هند و پاکستان، برای مثال، اغلب منعکس‌کننده فضای سیاسی بین دو کشور بوده است. از دیپلماسی کریکت چندین بار برای کاهش تنش‌ها استفاده شده است و تورهای کریکت به عنوان ژست‌های حسن نیت تلقی می‌شوند.

**زنان در کریکت: شکستن موانع**
نقش زنان در کریکت در کشورهای مشترک‌المنافع سفری برای شکستن موانع و به چالش کشیدن کلیشه‌ها بوده است. کریکت زنان، اگرچه در ابتدا تحت‌الشعاع بازی مردان قرار داشت، اما در سال‌های اخیر به طور قابل توجهی محبوبیت و طرفدار پیدا کرده است.

**افزایش محبوبیت و حرفه‌ای‌گری**
کشورهایی مانند انگلستان، استرالیا و هند شاهد افزایش محبوبیت کریکت زنان، پوشش رسانه‌ای بیشتر و سرمایه‌گذاری شده‌اند. حرفه‌ای شدن بازی زنان، که با مسابقاتی مانند لیگ بزرگ زنان در استرالیا و لیگ سوپر کریکت زنان در انگلستان نشان داده می‌شود، به ارتقای جایگاه کریکت‌بازان زن کمک کرده است.

**جنبه اقتصادی کریکت**
کریکت نه تنها یک ورزش است، بلکه یک فعالیت اقتصادی قابل توجه در کشورهای مشترک‌المنافع نیز هست. این امر از طریق حقوق پخش، حمایت مالی و فروش کالا درآمد قابل توجهی ایجاد می‌کند.

**پدیده IPL**
لیگ برتر هند (IPL) نمونه‌ای از تأثیر اقتصادی کریکت است. این لیگ جنبه تجاری این ورزش را متحول کرده و سرمایه‌گذاران، بازیکنان و مخاطبان جهانی را جذب کرده است. IPL نه تنها به اقتصاد هند کمک قابل توجهی کرده است، بلکه با تعیین استانداردهای جدیدی در مورد درآمد بازیکنان و بینندگان، بر کریکت جهانی نیز تأثیر گذاشته است.

**آینده کریکت در کشورهای مشترک‌المنافع**
با نگاه به آینده، آینده کریکت در کشورهای مشترک‌المنافع پر جنب و جوش و در حال تکامل به نظر می‌رسد. پذیرش فزاینده فناوری، مانند استفاده از سیستم بازبینی تصمیم (DRS) و پیشرفت در پخش، نویدبخش افزایش جذابیت و یکپارچگی بازی است.

**لیگ‌های ۲۰-۲۰ و جهانی‌سازی**
گسترش لیگ‌های ۲۰-۲۰ در سراسر جهان کریکت را جهانی می‌کند و استعدادها را از سراسر کشورهای مشترک‌المنافع و فراتر از آن جذب می‌کند. محبوبیت این فرمت بعد جدیدی به این ورزش می‌بخشد و آن را فراگیرتر و متنوع‌تر می‌کند.

**توسعه ریشه‌ای و فراگیری**
تلاش‌هایی برای توسعه کریکت در سطح ریشه‌ای در کشورهای مختلف مشترک‌المنافع انجام می‌شود و هدف آن فراگیرتر کردن و در دسترس‌تر کردن این ورزش برای همه اقشار جامعه است. این شامل ترویج کریکت در مدارس، سرمایه‌گذاری در باشگاه‌های محلی و پرورش استعدادهای جوان است و تضمین رشد و پایداری بازی است.

**نتیجه‌گیری: ورزشی با میراث پایدار و وعده**
کریکت در کشورهای مشترک‌المنافع چیزی فراتر از یک بازی است. این میراثی است که اهمیت تاریخی، ارتباط فرهنگی و اهمیت اقتصادی را به همراه دارد. با ادامه سازگاری و تکامل، کریکت وعده می‌دهد که به عنوان یک نیروی وحدت‌بخش، منبع غرور ملی و بستری برای رفاقت و دیپلماسی بین‌المللی باقی بماند. سفر این ورزش در کشورهای مشترک‌المنافع فقط در مورد امتیازات کسب شده یا مسابقات برنده شده نیست. بلکه در مورد قلب‌هایی است که تسخیر شده و موانعی که شکسته شده‌اند و آن را به حماسه‌ای پایدار از اشتیاق و پشتکار تبدیل می‌کند.


کریکت جایگاه مهمی در تاریخ کشورهای مشترک‌المنافع دارد، چرا که در قرن هفدهم توسط استعمارگران بریتانیایی معرفی شد. این ورزش به سرعت در مناطقی مانند هند، استرالیا و وست ایندیز محبوبیت یافت و به طور عمیقی در بافت فرهنگی این کشورها ریشه دواند. با گذشت زمان، کریکت از یک فعالیت تفریحی مورد علاقه نخبگان بریتانیایی به ورزشی تبدیل شد که توده‌های مردم را در سراسر کشورهای مشترک‌المنافع مجذوب خود کرد و از موانع اجتماعی فراتر رفت و افراد با پیشینه‌های مختلف را متحد کرد.

تاسیس باشگاه‌ها و لیگ‌های کریکت، رشد این ورزش را در کشورهای مشترک‌المنافع بیشتر تقویت کرد و بستری را برای بازیکنان فراهم آورد تا مهارت‌های خود را به نمایش بگذارند و طرفداران برای حمایت از تیم‌های خود گرد هم آیند. با شکوفایی روزافزون کریکت، این ورزش به چیزی فراتر از یک بازی تبدیل شد؛ به نمادی از وحدت و غرور برای کشورهایی که زمانی تحت سلطه بریتانیا بودند. تاریخ غنی کریکت در کشورهای مشترک‌المنافع گواهی بر میراث ماندگار این ورزش و توانایی آن در پل زدن شکاف‌های فرهنگی و تقویت حس هویت مشترک در میان ملت‌ها است.

تاثیر کریکت بر جامعه
نمی‌توان تاثیر کریکت بر جامعه را دست کم گرفت. توانایی آن در گرد هم آوردن افراد از پیشینه‌های مختلف تحت عشق مشترک به این ورزش، به تقویت حس وحدت و یکپارچگی کمک کرده است. از طریق کریکت، افراد می‌توانند از موانع اجتماعی، اقتصادی و فرهنگی فراتر روند، ارتباطات و دوستی‌هایی را شکل دهند که ممکن است در غیر این صورت امکان‌پذیر نباشد.

علاوه بر این، این ورزش به عنوان بستری برای تغییرات اجتماعی و توانمندسازی عمل کرده است. فرصت‌هایی را برای افراد از جوامع حاشیه‌نشین فراهم آورده است تا استعدادها و مهارت‌های خود را در سطح جهانی به نمایش بگذارند، کلیشه‌ها را بشکنند و هنجارهای اجتماعی را به چالش بکشند. کریکت نه تنها افراد را توانمند کرده است، بلکه جنبش‌ها و ابتکاراتی را نیز برانگیخته است که هدف آنها ترویج فراگیری، تنوع و برابری در جامعه است.

کریکت به عنوان عاملی وحدت‌بخش
کریکت توانایی قابل توجهی در گرد هم آوردن مردم دارد و از موانع طبقاتی، نژادی و ملیتی فراتر می‌رود. این ورزش قدرت دارد تا افراد با پیشینه‌های مختلف را متحد کند، حس رفاقت و اشتیاق مشترک را در زمین ایجاد کند. در کشورهایی که کریکت جایگاه ویژه‌ای در قلب مردم دارد، این ورزش به عنوان یک رشته مشترک عمل می‌کند که افراد را به هم متصل می‌کند و در میان تفاوت‌ها حس اجتماع ایجاد می‌کند.

علاوه بر تقویت وحدت در میان طرفداران، کریکت نقش مهمی در ارتقای انسجام اجتماعی در سطح گسترده‌تری ایفا می‌کند. از طریق ابتکاراتی مانند تورنمنت‌های کریکت، لیگ‌های محلی و برنامه‌های دسترسی، این ورزش کار تیمی، جوانمردی ورزشی و احترام متقابل را در میان شرکت‌کنندگان تشویق می‌کند. با تأکید بر ارزش‌هایی مانند بازی جوانمردانه و فراگیری، کریکت به عنوان نیرویی وحدت‌بخش عمل می‌کند که نه تنها افراد را گرد هم می‌آورد، بلکه تعاملات و روابط اجتماعی مثبتی را نیز ترویج می‌کند.


مشکل اصلی کریکت این است که اقداماتی (به طور مستقیم و غیرمستقیم) برای اطمینان از این انجام شد که این بازی تنها در آغاز قرن بیستم در داخل امپراتوری بریتانیا گسترش یابد.

به عنوان یک مستعمره سابق بریتانیا، کریکت در میان اشراف ایالات متحده بازی می‌شد. این ورزش بیشتر در شمال شرقی ایالات متحده، به‌ویژه در فیلادلفیا در طول قرن نوزدهم بازی می‌شد، جایی که عمدتاً در باشگاه کریکت فیلادلفیا انجام می‌شد. باشگاه‌های کریکت دیگری نیز در فیلادلفیا وجود داشتند، اما باشگاه کریکت فیلادلفیا به خاطر پرورش بازیکنان خوب شناخته شد. یکی از بهترین بازیکنان کریکت آمریکایی، بارت کینگ، برای این باشگاه بازی می‌کرد (تصویر زیر که در آن کینگ در حال انجام یک حرکت بولینگ تاب‌دار برای دوربین است).

این باشگاه‌ها چندین بار به انگلیس سفر کرده و با تیم‌های کریکت کانتی بازی کرده بودند.

تیم کریکت فیلادلفیا در سال 1884 که به انگلیس سفر کرد.
اوج کریکت، سفر تیم کریکت فیلادلفیا به انگلیس در سال 1903 بود که در آن تیم در واقع یک تیم کریکت کانتی انگلیسی را شکست داد. اما از آن پس، این ورزش شروع به افول کرد.

به نظر من، کاهش سریع کریکت در ایالات متحده در آغاز قرن بیستم بسیار پیچیده بود، مانند چندین دلیل کوچک که به طور تجمعی منجر به افول آن شد. اما می‌توان آن را به شرح زیر خلاصه کرد:

*   عدم حمایت مردمی.
*   با نزدیک شدن به سال‌های 1900، کریکت به طور فزاینده‌ای فقط در باشگاه کریکت فیلادلفیا بازی می‌شد، زیرا تنها باشگاهی بود که اعضای کافی برای میزبانی مسابقات داشت. اما نکته دیگر این است که کریکت به عنوان یک ورزش انحصاری اشرافی انگلیسی تلقی می‌شد و بسیاری از مهاجران اروپایی که در آن زمان به ایالات متحده می‌رسیدند، انگلیسی نبودند و از اشراف نبودند. این امر باعث شد که حفظ کریکت به عنوان بخشی از فرهنگ در حال تحول جمعیت ایالات متحده دشوار شود.
*   بی‌توجهی توسط "ICC"

به نظر من، این بزرگترین دلیل این است که چرا کریکت هرگز فراتر از امپراتوری بریتانیا و بیشتر مناطق آمریکا محبوب نشد. کنفرانس کریکت امپراتوری (پیش از کنفرانس بین‌المللی کریکت) که در سال 1909 تشکیل شد، فقط اعضایی از امپراتوری بریتانیا داشت. این بدان معنا بود که فقط اعضای ICC می‌توانستند با یکدیگر مسابقات آزمایشی برگزار کنند.

این امر به نوبه خود به این معنی بود که ایالات متحده از دنیای کریکت منزوی شده و فرصتی برای انجام هیچ مسابقه آزمایشی بین‌المللی با سایر تیم‌های کریکت نداشته باشد، زیرا این امر مستلزم عضویت آنها در ICC بود. در نتیجه، انگیزه کمتری برای بازی کریکت در ایالات متحده وجود داشت. تعداد کمی از باشگاه‌های کریکت آمریکایی باقی‌مانده شروع به فروش زمین‌های خود و انحلال کردند. از آن پس، کریکت در ایالات متحده "مرد".

تاریخچه کریکت ایالات متحده - ویکی‌پدیا


استفاده روزافزون از هوش مصنوعی در حوزه‌های حساس از جمله استخدام، عدالت کیفری و مراقبت‌های بهداشتی، بحثی را در مورد سوگیری و انصاف برانگیخته است. با این حال، تصمیم‌گیری انسانی در این و سایر حوزه‌ها نیز می‌تواند دارای نقص باشد و تحت تأثیر سوگیری‌های فردی و اجتماعی قرار گیرد که اغلب ناخودآگاه هستند. آیا تصمیمات هوش مصنوعی کمتر از تصمیمات انسانی سوگیری خواهند داشت؟ یا اینکه هوش مصنوعی این مشکلات را بدتر می‌کند؟

به مقاله گوش دهید

در "یادداشت‌هایی از خط مقدم هوش مصنوعی: مقابله با سوگیری در هوش مصنوعی (و در انسان‌ها)" (PDF–120KB)، مروری بر این موضوع ارائه می‌شود که چگونه الگوریتم‌ها می‌توانند به کاهش نابرابری‌های ناشی از سوگیری‌های انسانی کمک کنند و در کجا نیاز به هوشیاری بیشتر انسانی برای تحلیل انتقادی سوگیری‌های ناعادلانه‌ای که می‌توانند در سیستم‌های هوش مصنوعی نهادینه و مقیاس‌بندی شوند، وجود دارد. این مقاله، نسخه‌ای کوتاه‌تر از آن قطعه، به برخی از تحقیقات در حال انجام برای رسیدگی به چالش‌های سوگیری در هوش مصنوعی نیز اشاره می‌کند و شش راه عملی رو به جلو را پیشنهاد می‌دهد.

آیا تصمیمات هوش مصنوعی کمتر از تصمیمات انسانی سوگیری خواهند داشت؟ یا اینکه هوش مصنوعی این مشکلات را بدتر می‌کند؟

دو فرصت در این بحث مطرح است. اولین فرصت، استفاده از هوش مصنوعی برای شناسایی و کاهش اثر سوگیری‌های انسانی است. دومین فرصت، بهبود خود سیستم‌های هوش مصنوعی است، از نحوه استفاده آن‌ها از داده‌ها تا نحوه توسعه، استقرار و استفاده از آن‌ها، برای جلوگیری از تداوم سوگیری‌های انسانی و اجتماعی یا ایجاد سوگیری و چالش‌های مرتبط با آن است. تحقق این فرصت‌ها مستلزم همکاری بین رشته‌ای برای توسعه و اجرای بیشتر بهبودهای فنی، رویه‌های عملیاتی و استانداردهای اخلاقی است.

هوش مصنوعی می‌تواند به کاهش سوگیری کمک کند، اما همچنین می‌تواند سوگیری را نهادینه و مقیاس‌بندی کند.

سوگیری در نحوه تصمیم‌گیری انسان‌ها به خوبی مستند شده است. برخی از محققان نشان داده‌اند که چگونه تصمیمات قضات می‌تواند به‌طور ناخودآگاه تحت تأثیر ویژگی‌های شخصی خودشان قرار گیرد، در حالی که نشان داده شده است که کارفرمایان با نرخ‌های متفاوتی به نامزدهایی با رزومه‌های یکسان اما با نام‌هایی که تصور می‌شود نشان‌دهنده گروه‌های نژادی مختلف هستند، مصاحبه می‌دهند. انسان‌ها همچنین مستعد سوء استفاده از اطلاعات هستند. به عنوان مثال، کارفرمایان ممکن است سوابق اعتباری کارمندان بالقوه را به روش‌هایی بررسی کنند که می‌تواند به گروه‌های اقلیت آسیب برساند، حتی اگر ارتباط قطعی بین سابقه اعتباری و رفتار شغلی ثابت نشده باشد. تصمیمات انسانی نیز بررسی یا بازبینی آن دشوار است: افراد ممکن است در مورد عواملی که در نظر گرفته‌اند دروغ بگویند یا ممکن است عواملی که بر تفکر آن‌ها تأثیر گذاشته است را درک نکنند و این امر زمینه را برای سوگیری ناخودآگاه فراهم می‌کند.

در بسیاری از موارد، هوش مصنوعی می‌تواند تفسیر ذهنی داده‌ها توسط انسان‌ها را کاهش دهد، زیرا الگوریتم‌های یادگیری ماشین یاد می‌گیرند که فقط متغیرهایی را در نظر بگیرند که دقت پیش‌بینی آن‌ها را بهبود می‌بخشد، بر اساس داده‌های آموزشی مورد استفاده.

در بسیاری از موارد، هوش مصنوعی می‌تواند تفسیر ذهنی داده‌ها توسط انسان‌ها را کاهش دهد، زیرا الگوریتم‌های یادگیری ماشین یاد می‌گیرند که فقط متغیرهایی را در نظر بگیرند که دقت پیش‌بینی آن‌ها را بهبود می‌بخشد، بر اساس داده‌های آموزشی مورد استفاده. علاوه بر این، برخی از شواهد نشان می‌دهد که الگوریتم‌ها می‌توانند تصمیم‌گیری را بهبود بخشند و در این فرآیند آن را منصفانه‌تر کنند. به عنوان مثال، جان کلاینبرگ و دیگران نشان داده‌اند که الگوریتم‌ها می‌توانند به کاهش نابرابری‌های نژادی در سیستم عدالت کیفری کمک کنند. مطالعه دیگری نشان داده است که سیستم‌های خودکار ارزیابی مالی به ویژه به متقاضیانی که از نظر تاریخی محروم بوده‌اند، سود می‌رسانند. بر خلاف تصمیمات انسانی، تصمیمات گرفته شده توسط هوش مصنوعی می‌تواند در اصل (و به طور فزاینده‌ای در عمل) باز شود، بررسی و مورد بازجویی قرار گیرد. به نقل از اندرو مک‌آفی از MIT، "اگر می‌خواهید سوگیری را از بین ببرید، الگوریتم‌ها را وارد کنید."

در عین حال، شواهد گسترده‌ای وجود دارد که نشان می‌دهد مدل‌های هوش مصنوعی می‌توانند سوگیری‌های انسانی و اجتماعی را نهادینه کرده و آن‌ها را در مقیاس گسترده مستقر کنند. جولیا آنجوین و دیگران در ProPublica نشان داده‌اند که چگونه COMPAS، که برای پیش‌بینی عود جرم در شهرستان بروارد، فلوریدا استفاده می‌شود، به‌طور نادرستی متهمان آفریقایی-آمریکایی را با نرخ تقریباً دو برابر متهمان سفیدپوست به‌عنوان "خطرناک" برچسب‌گذاری می‌کند. اخیراً، یک شرکت فناوری توسعه یک الگوریتم استخدام را بر اساس تجزیه و تحلیل تصمیمات قبلی متوقف کرد پس از اینکه متوجه شد الگوریتم متقاضیان از کالج‌های زنان را جریمه می‌کند. کار جوی بولاموینی و تیمیت گبرو نشان داد که نرخ خطا در فناوری‌های تجزیه و تحلیل چهره بر اساس نژاد و جنسیت متفاوت است. در "جستجوی تصویر مدیرعامل"، تنها 11 درصد از نتایج تصویر برتر برای "مدیرعامل" زنان را نشان می‌داد، در حالی که زنان 27 درصد از مدیران عامل ایالات متحده در آن زمان بودند.

داده‌های زیربنایی اغلب منبع سوگیری هستند.

داده‌های زیربنایی، نه خود الگوریتم، اغلب منبع اصلی مشکل هستند. مدل‌ها ممکن است بر روی داده‌هایی آموزش داده شوند که حاوی تصمیمات انسانی هستند یا بر روی داده‌هایی که اثرات ثانویه نابرابری‌های اجتماعی یا تاریخی را منعکس می‌کنند. به عنوان مثال، تعبیه‌های کلمه (مجموعه‌ای از تکنیک‌های پردازش زبان طبیعی) که بر روی مقالات خبری آموزش داده می‌شوند، ممکن است کلیشه‌های جنسیتی موجود در جامعه را نشان دهند.

سوگیری همچنین می‌تواند از طریق نحوه جمع‌آوری یا انتخاب داده‌ها برای استفاده وارد داده‌ها شود. در مدل‌های عدالت کیفری، نمونه‌برداری بیش از حد از برخی محله‌ها به دلیل اینکه بیش از حد پلیس شده‌اند، می‌تواند منجر به ثبت جرم بیشتر شود که منجر به افزایش پلیس می‌شود.

داده‌های تولید شده توسط کاربران همچنین می‌تواند یک حلقه بازخورد ایجاد کند که منجر به سوگیری شود. در تحقیقات لاتانیا سوینی در مورد تفاوت‌های نژادی در هدف‌گذاری تبلیغات آنلاین، جستجو برای نام‌هایی که هویت آفریقایی-آمریکایی دارند، تمایل داشت تبلیغات بیشتری با کلمه "دستگیری" نسبت به جستجو برای نام‌هایی که هویت سفیدپوست دارند، به همراه داشته باشد. سوینی حدس زد که حتی اگر نسخه‌های مختلفی از متن تبلیغاتی - نسخه‌هایی با و بدون "دستگیری" - در ابتدا به طور مساوی نمایش داده شوند، کاربران ممکن است نسخه‌های مختلف را بیشتر برای جستجوهای مختلف کلیک کنند و باعث شوند الگوریتم آن‌ها را بیشتر نمایش دهد.

یک الگوریتم یادگیری ماشین همچنین ممکن است الگوهای آماری را که از نظر اجتماعی غیرقابل قبول یا غیرقانونی هستند، تشخیص دهد. به عنوان مثال، اگر یک مدل وام مسکن تشخیص دهد که افراد مسن‌تر احتمال بیشتری برای پیش‌فرض دارند و وام‌دهی را بر اساس سن کاهش می‌دهد، جامعه و نهادهای قانونی ممکن است این را تبعیض سنی غیرقانونی بدانند.

برای به حداقل رساندن سوگیری، چگونه انصاف را تعریف و اندازه‌گیری می‌کنیم؟

چگونه باید تعاریف انصاف را کدگذاری کنیم؟ اروین نارایانان حداقل 21 تعریف مختلف از انصاف را شناسایی کرد و گفت که حتی این هم "جامع" نیست. کیت کراوفورد، مدیر مشترک موسسه AI Now در دانشگاه نیویورک، از جستجوی تصویر مدیرعامل که قبلاً ذکر شد برای برجسته کردن پیچیدگی‌های موجود استفاده کرد: چگونه تعیین کنیم که درصد "منصفانه" زنان که الگوریتم باید نشان دهد چقدر است؟ آیا این درصد زنان مدیرعامل است که امروز داریم؟ یا اینکه عدد "منصفانه" ممکن است 50 درصد باشد، حتی اگر دنیای واقعی هنوز به آنجا نرسیده باشد؟ بخش عمده‌ای از گفتگو در مورد تعاریف بر انصاف فردی تمرکز داشته است، یا رفتار یکسان با افراد مشابه، و بر انصاف گروهی - منصفانه کردن پیش‌بینی‌ها یا نتایج مدل در گروه‌ها، به ویژه برای گروه‌های آسیب‌پذیر.

کار برای تعریف انصاف همچنین تضادهای بالقوه بین تعاریف مختلف یا بین انصاف و سایر اهداف را آشکار کرده است. به عنوان مثال، جان کلاینبرگ، سندهیل مولایناتان و مانیش راگاوان، و همچنین الکساندرا چولده‌چوا و دیگران، نشان داده‌اند که یک مدل نمی‌تواند با بیش از چند معیار انصاف گروهی به طور همزمان مطابقت داشته باشد، مگر در شرایط بسیار خاص. این توضیح می‌دهد که چرا شرکتی که امتیازات COMPAS را توسعه داده است ادعا کرد که سیستم آن بی‌طرف است زیرا "برابری پیش‌بینی" را برآورده می‌کند، اما ProPublica دریافت که آن سوگیری دارد زیرا "تعادل برای مثبت‌های کاذب" را نشان نمی‌دهد.

کارشناسان در مورد بهترین راه برای حل این تضادها اختلاف نظر دارند. به عنوان مثال، برخی پیشنهاد کرده‌اند که تعیین آستانه‌های تصمیم‌گیری متفاوت برای گروه‌های مختلف (مانند امتیاز پیش‌بینی‌شده مورد نیاز برای دریافت وام) ممکن است بهترین تعادل را ایجاد کند، به ویژه اگر معتقد باشیم برخی از متغیرهای زیربنایی در مدل ممکن است سوگیری داشته باشند. دیگران استدلال می‌کنند که حفظ یک آستانه واحد برای همه گروه‌ها منصفانه‌تر است. به دلیل این پیچیدگی‌ها، احتمالاً هرگز امکان ایجاد یک تعریف واحد و جهانی از انصاف یا یک معیار برای اندازه‌گیری آن وجود نخواهد داشت. در عوض، احتمالاً معیارهای و استانداردهای مختلفی مورد نیاز خواهد بود، بسته به مورد استفاده و شرایط.

پیشرفت‌های فنی اولیه در حال انجام است، اما به تلاش‌های بیشتری نیاز است.

چندین رویکرد برای اعمال محدودیت‌های انصاف بر مدل‌های هوش مصنوعی ظهور کرده است. اولین مورد، پیش‌پردازش داده‌ها برای حفظ حداکثر دقت در عین کاهش هرگونه رابطه بین نتایج و ویژگی‌های محافظت‌شده است، یا تولید بازنمایی‌هایی از داده‌ها که حاوی اطلاعاتی در مورد ویژگی‌های حساس نیستند. این گروه دوم شامل رویکردهای "انصاف متقابل" است که بر این ایده استوار است که یک تصمیم باید در یک دنیای متقابل یکسان باقی بماند که در آن یک ویژگی حساس تغییر کرده است. روش متقابل خاص مسیر سیلویا چیاپا حتی می‌تواند راه‌های مختلفی را که ویژگی‌های حساس ممکن است بر نتایج تأثیر بگذارند، در نظر بگیرد - برخی از تأثیرات ممکن است منصفانه تلقی شوند و می‌توانند حفظ شوند، در حالی که سایر تأثیرات ممکن است غیرمنصفانه تلقی شوند و بنابراین باید دور انداخته شوند.

رویکرد دوم شامل تکنیک‌های پس‌پردازش است. این موارد برخی از پیش‌بینی‌های مدل را پس از ایجاد آن‌ها برای برآورده کردن یک محدودیت انصاف تغییر می‌دهند. رویکرد سوم یا محدودیت‌های انصاف را بر خود فرآیند بهینه‌سازی اعمال می‌کند یا از یک دشمن برای به حداقل رساندن توانایی سیستم در پیش‌بینی ویژگی حساس استفاده می‌کند.

محققان در حال توسعه و آزمایش بهبودهای دیگری نیز هستند. در سمت داده‌ها، محققان با افزودن نقاط داده بیشتر برای بهبود عملکرد برای گروه‌های محافظت‌شده، در وظایف طبقه‌بندی متن پیشرفت‌هایی داشته‌اند. تکنیک‌های آموزشی نوآورانه مانند استفاده از یادگیری انتقالی یا طبقه‌بندهای جداگانه برای گروه‌های مختلف در کاهش ناهنجاری‌ها در فناوری‌های تجزیه و تحلیل چهره مفید ثابت شده‌اند.

تکنیک‌های آموزشی نوآورانه مانند استفاده از یادگیری انتقالی یا طبقه‌بندهای جداگانه برای گروه‌های مختلف در کاهش ناهنجاری‌ها در فناوری‌های تجزیه و تحلیل چهره مفید ثابت شده‌اند.

در نهایت، تکنیک‌هایی که برای رسیدگی به مسئله مرتبط توضیح‌پذیری در سیستم‌های هوش مصنوعی - دشواری در هنگام استفاده از شبکه‌های عصبی برای توضیح اینکه چگونه یک پیش‌بینی یا تصمیم خاص به دست آمده است و کدام ویژگی‌ها در داده‌ها یا جای دیگر منجر به نتیجه شده است - نیز می‌تواند در شناسایی و کاهش سوگیری نقش داشته باشد. تکنیک‌های توضیح‌پذیری می‌توانند به شناسایی اینکه آیا عوامل در نظر گرفته شده در یک تصمیم نشان‌دهنده سوگیری هستند و می‌توانند امکان‌پذیرتر از تصمیم‌گیری انسانی باشند که معمولاً نمی‌تواند مورد بررسی دقیق قرار گیرد، کمک کنند.

هنوز به قضاوت انسانی نیاز است تا اطمینان حاصل شود که تصمیم‌گیری پشتیبانی شده توسط هوش مصنوعی منصفانه است.

در حالی که تعاریف و معیارهای آماری انصاف قطعاً مفید هستند، نمی‌توانند ظرافت‌های زمینه‌های اجتماعی را که یک سیستم هوش مصنوعی در آن مستقر شده است یا مسائل مربوط به نحوه جمع‌آوری داده‌ها را در نظر بگیرند. بنابراین، مهم است که در نظر بگیریم که در کجا به قضاوت انسانی و در چه قالبی نیاز است. چه کسی تصمیم می‌گیرد که یک سیستم هوش مصنوعی به اندازه کافی سوگیری را به حداقل رسانده است تا بتواند به طور ایمن برای استفاده منتشر شود؟ علاوه بر این، در چه شرایطی تصمیم‌گیری کاملاً خودکار مجاز است؟ هیچ الگوریتم بهینه‌سازی نمی‌تواند این سؤالات را حل کند و هیچ ماشینی نمی‌تواند برای تعیین پاسخ‌های درست رها شود. این امر مستلزم قضاوت و فرآیندهای انسانی است، با استفاده از رشته‌هایی از جمله علوم اجتماعی، حقوق و اخلاق، برای توسعه استانداردهایی است تا انسان‌ها بتوانند هوش مصنوعی را با در نظر گرفتن سوگیری و انصاف مستقر کنند. این کار تازه شروع شده است.

برخی از کارهای در حال ظهور بر فرآیندها و روش‌ها متمرکز شده‌اند، مانند "برگه‌های داده برای مجموعه‌های داده" و "کارت‌های مدل برای گزارش مدل" که شفافیت بیشتری در مورد ساخت، آزمایش و کاربردهای مورد نظر مجموعه‌های داده و مدل‌های هوش مصنوعی ایجاد می‌کنند. تلاش‌های دیگر بر تشویق ارزیابی‌های تأثیر و ممیزی‌ها برای بررسی انصاف قبل از استقرار سیستم‌ها و بررسی آن‌ها به طور مداوم، و همچنین ترویج درک بهتر از چارچوب‌ها و ابزارهای قانونی که ممکن است انصاف را بهبود بخشند، متمرکز شده است. تلاش‌هایی مانند گزارش‌های سالانه از موسسه AI Now، که بسیاری از سؤالات مهم در مورد هوش مصنوعی را پوشش می‌دهد، و Embedded EthiCS، که ماژول‌های اخلاقی را در برنامه‌های درسی علوم کامپیوتر استاندارد ادغام می‌کند، نشان می‌دهد که چگونه متخصصان از رشته‌های مختلف می‌توانند با هم همکاری کنند.

مقابله با سوگیری در هوش مصنوعی (و در انسان‌ها)

همانطور که ما استانداردها را برای تصمیم‌گیری خودکار بالا می‌بریم، آیا می‌توانیم استانداردهای خود را برای تصمیم‌گیری انسانی نیز بالاتر ببریم؟

پیشرفت در شناسایی سوگیری به فرصت دیگری اشاره می‌کند: بازنگری استانداردهایی که از آن‌ها برای تعیین اینکه تصمیمات انسانی منصفانه هستند و چه زمانی منعکس‌کننده سوگیری مشکل‌ساز هستند، استفاده می‌کنیم. بررسی عوامل واقعی که انسان‌ها هنگام تصمیم‌گیری استفاده می‌کنند (نه آنچه می‌گویند استفاده می‌کنند) بسیار دشوارتر از ارزیابی الگوریتم‌ها است. اغلب اوقات ما به جایگزین‌های انصاف متکی هستیم. به عنوان مثال، ما اغلب نتایجی را می‌پذیریم که از فرآیندی که "منصفانه" تلقی می‌شود، حاصل می‌شوند. اما آیا انصاف رویه‌ای همان انصاف نتیجه است؟ جایگزین دیگری که اغلب استفاده می‌شود، انصاف ترکیبی است، به این معنی که اگر گروهی که تصمیم می‌گیرد دارای تنوعی از دیدگاه‌ها باشد، آنچه تصمیم می‌گیرد منصفانه تلقی می‌شود. شاید این‌ها به طور سنتی بهترین ابزارهایی بوده‌اند که ما در اختیار داشتیم، اما همانطور که شروع به اعمال آزمایش‌های انصاف بر سیستم‌های هوش مصنوعی می‌کنیم، آیا می‌توانیم شروع به پاسخگوتر کردن انسان‌ها نیز کنیم؟

بخش عمده‌ای از گفتگو در مورد تعاریف بر انصاف فردی تمرکز داشته است، یا رفتار یکسان با افراد مشابه، و بر انصاف گروهی - منصفانه کردن پیش‌بینی‌ها یا نتایج مدل در گروه‌ها، به ویژه برای گروه‌های آسیب‌پذیر.

داده‌های بهتر، تجزیه و تحلیل و هوش مصنوعی می‌تواند به ابزار قدرتمندی برای بررسی سوگیری‌های انسانی تبدیل شود. این می‌تواند به شکل اجرای الگوریتم‌ها در کنار تصمیم‌گیرندگان انسانی، مقایسه نتایج و بررسی توضیحات احتمالی برای تفاوت‌ها باشد. نمونه‌هایی از این رویکرد در حال ظهور در چندین سازمان هستند. به طور مشابه، اگر سازمانی متوجه شود که الگوریتمی که بر اساس تصمیمات انسانی (یا داده‌های مبتنی بر تصمیمات انسانی قبلی) آموزش داده شده است، سوگیری نشان می‌دهد، نباید به سادگی استفاده از الگوریتم را متوقف کند، بلکه باید در نظر بگیرد که چگونه رفتارهای انسانی زیربنایی باید تغییر کنند. شاید سازمان‌ها بتوانند از پیشرفت‌های اخیر در اندازه‌گیری انصاف با اعمال مرتبط‌ترین آزمایش‌ها برای سوگیری به تصمیمات انسانی نیز بهره‌مند شوند.

شش راه بالقوه رو به جلو برای متخصصان هوش مصنوعی و رهبران کسب و کار و سیاست برای در نظر گرفتن

ما تلاش می‌کنیم تا دسترسی برابر افراد دارای معلولیت به وب‌سایت خود را فراهم کنیم. اگر در مورد این محتوا اطلاعاتی می‌خواهید، خوشحال می‌شویم با شما همکاری کنیم. لطفاً به ما ایمیل بزنید: McKinsey_Website_Accessibility@mckinsey.com

به حداقل رساندن سوگیری در هوش مصنوعی یک پیش‌شرط مهم برای توانمندسازی افراد برای اعتماد به این سیستم‌ها است. این امر در صورت تحقق پتانسیل هوش مصنوعی، که توسط تحقیقات MGI و دیگران نشان داده شده است، برای ایجاد مزایایی برای مشاغل، از طریق رشد بهره‌وری، و برای جامعه از طریق مشارکت در رسیدگی به مسائل مهم اجتماعی، بسیار مهم خواهد بود. کسانی که در تلاش برای به حداکثر رساندن انصاف و به حداقل رساندن سوگیری از هوش مصنوعی هستند، می‌توانند چندین مسیر رو به جلو را در نظر بگیرند:

1. از زمینه‌هایی که هوش مصنوعی می‌تواند به اصلاح سوگیری کمک کند و همچنین زمینه‌هایی که خطر بالایی وجود دارد که هوش مصنوعی می‌تواند سوگیری را تشدید کند، آگاه باشید.

هنگام استقرار هوش مصنوعی، مهم است که حوزه‌هایی که مستعد سوگیری ناعادلانه هستند، مانند حوزه‌هایی با نمونه‌های قبلی از سیستم‌های سوگیری یا با داده‌های مخدوش، پیش‌بینی شوند. سازمان‌ها باید به‌روز بمانند تا ببینند که هوش مصنوعی چگونه می‌تواند انصاف را بهبود بخشد - و در کجا سیستم‌های هوش مصنوعی با مشکل مواجه شده‌اند.

2. فرآیندها و رویه‌هایی را برای آزمایش و کاهش سوگیری در سیستم‌های هوش مصنوعی ایجاد کنید.

مقابله با سوگیری ناعادلانه مستلزم استفاده از مجموعه‌ای از ابزارها و رویه‌ها است. ابزارهای فنی ذکر شده در بالا می‌توانند منابع بالقوه سوگیری را برجسته کنند و ویژگی‌های داده‌ها را که بیشترین تأثیر را بر خروجی‌ها دارند، آشکار کنند. استراتژی‌های عملیاتی می‌تواند شامل بهبود جمع‌آوری داده‌ها از طریق نمونه‌برداری آگاهانه‌تر و استفاده از "تیم‌های قرمز" داخلی یا اشخاص ثالث برای ممیزی داده‌ها و مدل‌ها باشد. در نهایت، شفافیت در مورد فرآیندها و معیارها می‌تواند به ناظران کمک کند تا مراحل انجام شده برای ارتقای انصاف و هرگونه مصالحه مرتبط را درک کنند.

3. در گفتگوهای مبتنی بر واقعیت در مورد سوگیری‌های بالقوه در تصمیمات انسانی شرکت کنید.

همانطور که هوش مصنوعی اطلاعات بیشتری در مورد تصمیم‌گیری انسانی آشکار می‌کند، رهبران می‌توانند در نظر بگیرند که آیا جایگزین‌هایی که در گذشته استفاده می‌شدند کافی هستند و چگونه هوش مصنوعی می‌تواند با آشکار کردن سوگیری‌های دیرینه‌ای که ممکن است نادیده گرفته شده باشند، کمک کند. هنگامی که مدل‌هایی که بر اساس تصمیمات یا رفتارهای انسانی اخیر آموزش داده شده‌اند، سوگیری نشان می‌دهند، سازمان‌ها باید در نظر بگیرند که چگونه فرآیندهای مبتنی بر انسان ممکن است در آینده بهبود یابند.

4. به طور کامل بررسی کنید که چگونه انسان و ماشین می‌توانند بهترین کار را با هم انجام دهند.

این شامل در نظر گرفتن موقعیت‌ها و موارد استفاده‌ای است که تصمیم‌گیری خودکار قابل قبول است (و در واقع آماده دنیای واقعی است) در مقابل زمانی که انسان همیشه باید درگیر باشد. برخی از سیستم‌های امیدوارکننده از ترکیبی از ماشین‌ها و انسان‌ها برای کاهش سوگیری استفاده می‌کنند. تکنیک‌هایی در این زمینه شامل تصمیم‌گیری "انسان در حلقه" است، که در آن الگوریتم‌ها توصیه‌ها یا گزینه‌هایی را ارائه می‌دهند که انسان‌ها آن‌ها را دوباره بررسی یا انتخاب می‌کنند. در چنین سیستم‌هایی، شفافیت در مورد اطمینان الگوریتم به توصیه خود می‌تواند به انسان‌ها کمک کند تا بدانند چه مقدار وزن به آن بدهند.

5. سرمایه‌گذاری بیشتری در تحقیقات سوگیری انجام دهید، داده‌های بیشتری را برای تحقیقات در دسترس قرار دهید (در حالی که به حریم خصوصی احترام می‌گذارید) و یک رویکرد چند رشته‌ای را اتخاذ کنید.

در سال‌های اخیر پیشرفت‌های قابل توجهی در تحقیقات فنی و چند رشته‌ای حاصل شده است، اما سرمایه‌گذاری بیشتری در این تلاش‌ها مورد نیاز خواهد بود. رهبران کسب و کار همچنین می‌توانند با در دسترس قرار دادن داده‌های بیشتر برای محققان و متخصصان در سازمان‌های درگیر در این مسائل، در حالی که به نگرانی‌های مربوط به حریم خصوصی و خطرات احتمالی حساس هستند، به پیشرفت کمک کنند. پیشرفت بیشتر مستلزم مشارکت بین رشته‌ای، از جمله اخلاق‌شناسان، دانشمندان اجتماعی و متخصصانی است که بهترین درک را از ظرافت‌های هر حوزه کاربردی دارند. بخش مهمی از رویکرد چند رشته‌ای، در نظر گرفتن و ارزیابی مداوم نقش تصمیم‌گیری هوش مصنوعی است، زیرا این زمینه پیشرفت می‌کند و تجربه عملی در برنامه‌های واقعی رشد می‌کند.

6. سرمایه‌گذاری بیشتری در متنوع‌سازی خود زمینه هوش مصنوعی انجام دهید.

بسیاری به این واقعیت اشاره کرده‌اند که خود زمینه هوش مصنوعی تنوع جامعه را در بر نمی‌گیرد، از جمله از نظر جنسیت، نژاد، جغرافیا، طبقه و معلولیت‌های جسمی. یک جامعه هوش مصنوعی متنوع‌تر در موقعیت بهتری برای پیش‌بینی، شناسایی و بررسی مسائل سوگیری ناعادلانه و توانایی درگیر کردن جوامعی که احتمالاً تحت تأثیر سوگیری قرار می‌گیرند، قرار دارد. این امر مستلزم سرمایه‌گذاری در چندین جبهه، اما به ویژه در آموزش هوش مصنوعی و دسترسی به ابزارها و فرصت‌ها است.

در مورد موضوعات مورد علاقه خود به‌روز باشید

درباره نویسنده(ها)

جیک سیلبرگ محقق ارشد در موسسه جهانی مک‌کینزی (MGI) است. جیمز مانیکا رئیس MGI و شریک ارشد در شرکت مک‌کینزی در دفتر سان فرانسیسکو است.

این مقاله از سخنرانی‌هایی که نویسندگان برای یک سمینار چند رشته‌ای اخیر در مورد اخلاق در هوش مصنوعی که توسط DeepMind Ethics and Society میزبانی می‌شود، تهیه کرده‌اند، استخراج شده است. نویسندگان از دکتر سیلویا چیاپا، دانشمند تحقیقاتی در DeepMind، به خاطر بینش‌هایش و همچنین به خاطر ریاست مشترک جلسه انصاف و سوگیری در سمینار با جیمز تشکر می‌کنند.

علاوه بر این، نویسندگان می‌خواهند از افراد زیر به خاطر مشارکت آن‌ها در ایده‌های این مقاله تشکر کنند: مصطفی سولیمان و هایبو ای در DeepMind؛ مارگارت میچل در Google AI و چارینا چو در Google؛ پروفسور باربارا گروس و لیلی هو در دانشگاه هاروارد؛ مری ال. گری و اریک هورویتز در Microsoft Research؛ پروفسور کیت کراوفورد در دانشگاه نیویورک و Microsoft Research؛ و پروفسور سندهیل مولایناتان در دانشگاه شیکاگو. آن‌ها همچنین می‌خواهند از همکاران مک‌کینزی خود، تارا بالاکریشنان، ژاک بوگین، مایکل چویی، ریتا چونگ، دنیل فرست، پیتر گامبل، مهدی میرمادی، بریتانی پرستون، واسیلیکی استرگیو و کریس ویگلی به خاطر مشارکت‌هایشان تشکر کنند.

یک شغل با ما را بررسی کنید.


در سال‌های اخیر، پیشرفت سریع هوش مصنوعی (AI) تأثیر بسزایی بر صنایع مختلف، از جمله مراقبت‌های بهداشتی، امور مالی و غیره داشته است. سیستم‌های هوش مصنوعی اکنون به طور فزاینده‌ای در فرآیندهای تصمیم‌گیری ادغام شده‌اند و نحوه عملکرد کسب‌وکارها را متحول می‌کنند.

با این اتکای روزافزون به فناوری هوش مصنوعی، درک خطرات، مزایا و ملاحظات اخلاقی مربوط به استفاده از آن در تصمیم‌گیری بسیار مهم می‌شود. در این مقاله، به بررسی این جنبه‌ها می‌پردازم و دیدگاه‌های خود را در مورد آینده هوش مصنوعی و پیامدهای آن با شما در میان می‌گذارم.

مقدمه‌ای بر هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری: مروری مختصر
هوش مصنوعی شاخه‌ای از علم کامپیوتر است که بر توسعه ماشین‌ها و برنامه‌های نرم‌افزاری قادر به انجام وظایفی که معمولاً به هوش انسانی نیاز دارند، تمرکز دارد. تصمیم‌گیری اساس هر کسب‌وکاری است، از تصمیمات عملیاتی دقیق گرفته تا تصمیمات استراتژیک گسترده و تعیین‌کننده مسیر. به طور سنتی، انسان‌ها این تصمیمات تجاری را صرفاً بر اساس دانش و تجربه خود می‌گرفتند.

با این حال، با پیشرفت در فناوری هوش مصنوعی، اکنون امکان‌پذیر است که ماشین‌ها به طور مستقل یا حتی به طور خودکار، بر اساس تجزیه و تحلیل دقیق مجموعه‌های داده‌ای عظیم در مورد تمام جنبه‌های عملیات تجاری، تصمیم‌گیری کنند.

مزایای هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری
مزایای استفاده از هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری تجاری فراوان است. در اینجا تنها به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنم:

بهره‌وری و دقت افزایش یافته
سیستم‌های تصمیم‌گیری مبتنی بر هوش مصنوعی، بهره‌وری بی‌نظیری را در مقایسه با همتایان انسانی خود ارائه می‌دهند. با قابلیت‌های پردازش سریع، الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند حجم زیادی از داده‌ها را در مدت زمان کوتاهی بررسی کنند و منجر به تصمیم‌گیری سریع‌تر و دقیق‌تر شوند.

بینش‌های مبتنی بر داده
سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند مجموعه‌های داده‌ای بزرگ را تجزیه و تحلیل کنند تا الگوها و روندهایی را که ممکن است از چشم انسان دور بمانند، شناسایی کنند. با استفاده از این قابلیت، سازمان‌ها می‌توانند بینش‌های ارزشمندی به دست آورند که تصمیم‌گیری را آگاهانه کرده و عملکرد کلی را بهبود می‌بخشد. فرصت‌هایی که ممکن است قبلاً از دست رفته باشند، اکنون می‌توانند به لطف این تجزیه و تحلیل سریع و دقیق داده‌ها، به دست آیند.

شخصی‌سازی و سازگاری
الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند فرآیندهای تصمیم‌گیری را بر اساس نیازها و ترجیحات یک کسب‌وکار شخصی‌سازی کنند. از توصیه‌های مشتری گرفته تا کمپین‌های بازاریابی شخصی‌سازی شده، هوش مصنوعی تجربه مشتری را با تنظیم تصمیمات بر اساس دستورالعمل‌ها و ورودی‌های خاص، بهبود می‌بخشد.

خطرات مرتبط با هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری
در سوی دیگر این فناوری، خطراتی نیز وجود دارد. در حالی که هوش مصنوعی مزایای زیادی ارائه می‌دهد، مصون از خطا نیست. خطرات مرتبط با استفاده از هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری عبارتند از:

تصمیم‌گیری مغرضانه و تبعیض‌آمیز
سیستم‌های هوش مصنوعی برای تصمیم‌گیری به داده‌ها متکی هستند و می‌توانند به اندازه داده‌هایی که دریافت می‌کنند، بی‌طرف باشند. اگر آن داده‌ها مغرضانه باشند، تصمیمات حاصله نیز اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. این می‌تواند منجر به تبعیض یا حذف گروه‌های خاصی شود و بر افراد و جامعه تأثیر بگذارد. اطمینان از اینکه سیستم‌های هوش مصنوعی منصفانه هستند و تعصبات اجتماعی را تقویت نمی‌کنند، بسیار مهم است.

عدم نظارت انسانی
ماهیت خودکار تصمیم‌گیری هوش مصنوعی می‌تواند منجر به خطاهایی شود که ممکن است بدون نظارت و بررسی انسانی نادیده گرفته شوند. این می‌تواند منجر به تصمیمات نادرست یا عدم رسیدگی کامل به مسائل شود و پیامدهای منفی بالقوه‌ای برای کسب‌وکار داشته باشد.

نگرانی‌های امنیتی و حریم خصوصی
از آنجایی که سیستم‌های هوش مصنوعی حجم زیادی از داده‌های حساس را جمع‌آوری و پردازش می‌کنند، کسب‌وکارها باید اقدامات امنیتی و حریم خصوصی قوی را برای محافظت در برابر نقض و سوء استفاده احتمالی اجرا کنند. عدم انجام این کار می‌تواند منجر به پیامدهای جدی برای سازمان و مشتریان آن شود. کسب‌وکارها همچنین باید اطمینان حاصل کنند که این موضوع را به وضوح به مشتریان خود اطلاع می‌دهند تا سطح بالایی از اعتماد در مورد حریم خصوصی وجود داشته باشد.

عدم شفافیت
برخی از الگوریتم‌های هوش مصنوعی، مانند شبکه‌های عصبی یادگیری عمیق، به عنوان جعبه سیاه عمل می‌کنند و درک نحوه رسیدن به یک تصمیم خاص را دشوار می‌کند. فقدان شفافیت می‌تواند نگرانی‌هایی را در مورد پاسخگویی و توانایی توضیح تصمیمات گرفته شده توسط سیستم‌های هوش مصنوعی ایجاد کند و رهبران کسب‌وکار را در معرض انتقاد و مسائل نظارتی قرار دهد.

اتکای بیش از حد و سوگیری خودکار
در حالی که سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند به تصمیم‌گیران کمک زیادی کنند، اتکای بیش از حد به این سیستم‌ها می‌تواند منجر به سوگیری خودکار شود. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که افراد کورکورانه به توصیه‌های هوش مصنوعی اعتماد می‌کنند بدون اینکه اعتبار آن‌ها را به طور انتقادی ارزیابی کنند. تصمیم‌گیران باید تعادلی بین تکیه بر سیستم‌های هوش مصنوعی و اعمال قضاوت آگاهانه خود ایجاد کنند.

ملاحظات اخلاقی در تصمیم‌گیری هوش مصنوعی
با فراگیر شدن فناوری هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری، ملاحظات اخلاقی نیز باید در نظر گرفته شود. هنگامی که انسان‌ها تصمیمات مهم را به ماشین‌ها واگذار می‌کنند، باید اطمینان حاصل کنیم که این سیستم‌ها به طور اخلاقی توسعه یافته و مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از اصول اخلاقی کلیدی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:

شفافیت: سازمان‌ها باید در مورد استفاده خود از هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری و تأثیر آن بر افراد شفاف باشند.
پاسخگویی: باید پاسخگویی روشنی برای تصمیمات گرفته شده توسط سیستم‌های هوش مصنوعی وجود داشته باشد، چه به طور مستقل گرفته شوند و چه با کمک انسان. هر کسب‌وکاری که از هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری استفاده می‌کند، باید مسئولیت اقدامات و تصمیمات سیستم‌های هوش مصنوعی خود را بر عهده بگیرد. ایجاد مکانیسم‌های پاسخگویی، دستورالعمل‌های اخلاقی و مقررات می‌تواند به کاهش خطرات بالقوه و اطمینان از فرآیندهای اخلاقی کمک کند.
عدالت: همانطور که قبلاً ذکر شد، کسب‌وکارها باید تلاش کنند تا سوگیری را از سیستم‌های هوش مصنوعی خود حذف کنند تا از عدالت و برابری اطمینان حاصل کنند.
مشارکت انسانی: در حالی که سیستم‌های هوش مصنوعی دارای قابلیت‌های استثنایی هستند، گنجاندن نظارت و مداخله انسانی در صورت لزوم برای جلوگیری از خطاهای بالقوه فاجعه‌بار بسیار مهم است. حفظ قضاوت انسانی به عنوان یک مرجع نهایی تصمیم‌گیری به حفظ یک سیستم بررسی و تعادل کمک می‌کند و یک شبکه ایمنی برای خرابی‌های احتمالی هوش مصنوعی فراهم می‌کند.
حریم خصوصی و امنیت داده‌ها: هوش مصنوعی به شدت به حجم زیادی از داده‌ها برای تصمیم‌گیری آگاهانه متکی است. با این حال، اطمینان از حریم خصوصی و امنیت این داده‌ها ضروری است. سازمان‌ها باید اقدامات قوی حفاظت از داده‌ها را برای محافظت از اطلاعات حساس در برابر دسترسی یا نقض غیرمجاز اجرا کنند.

آینده هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری
با حرکت به سمت آینده‌ای مبتنی بر هوش مصنوعی، اولویت‌بندی تصمیم‌گیری مسئولانه و اطمینان از اینکه هوش مصنوعی به عنوان ابزاری برای پیشرفت عمل می‌کند تا منبعی از آسیب‌های بالقوه، حیاتی است. این فناوری به پیشرفت خود ادامه خواهد داد و با این پیشرفت، واضح است که نقش آن در تصمیم‌گیری تنها افزایش خواهد یافت. با این حال، با این رشد، مسئولیت درک و رسیدگی به خطرات و ملاحظات اخلاقی مرتبط با استفاده از آن نیز به همراه دارد.

در نهایت، نفوذ روزافزون هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری نویدبخش است و به سازمان‌ها امکان می‌دهد بهره‌وری، بینش‌های مبتنی بر داده و تجربیات شخصی‌سازی شده را افزایش دهند. با این حال، توجه مناسب باید به خطرات، مانند سوگیری‌ها، فقدان شفافیت و اتکای بیش از حد، که می‌تواند پیامدهای اخلاقی قابل توجهی داشته باشد، معطوف شود. با درک، رسیدگی و گنجاندن ملاحظات اخلاقی، کسب‌وکارها می‌توانند از قدرت هوش مصنوعی استفاده کنند و در عین حال تصمیم‌گیری مسئولانه و پاسخگو را حفظ کنند.