Trí tuệ nhân tạo tìm ra thuốc kháng sinh mới chưa từng có

AI phát hiện ra một hợp chất “kỳ diệu” có tên là halicin

Khi penicillin ra đời, các loại kháng sinh đã trở thành “trụ cột” của nền khoa học y dược hiện đại, giúp cứu sống biết bao người. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, hiệu quả của kháng sinh bắt đầu giảm đi nhiều do tác hại dùng kháng sinh thường xuyên, quá liều khiến vi khuẩn sản sinh ra khả năng kháng thuốc. 

Trong bối cảnh đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học MIT của Mỹ đã sử dụng một thuật toán máy học, được thiết kế đặc biệt với mục đích sàng lọc kho lưu trữ kỹ thuật số khổng lồ với hơn 100 triệu hợp chất hóa học. Kết quả, AI đã phát hiện ra một hợp chất “kỳ diệu” có tên là halicin. Đây là loại kháng sinh có khả năng tiêu diệt vi khuẩn bằng cơ chế khác với tất cả các loại thuốc đang hiện hành. 

AI phát hiện ra một hợp chất “kỳ diệu” có tên là halicin

Hợp chất halicin đã được đưa ra thử nghiệm thực tế với các chủng vi khuẩn lấy từ các mẫu bệnh phẩm cũng như những mẫu được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Khi thử nghiệm trên chuột, halicin mang lại khả năng điều trị bệnh lao tuyệt vời. Bên cạnh đấy, loại kháng sinh này còn có thể điều trị chủng Enterobacteriaceae kháng thuốc - họ vi khuẩn bao gồm Salmonella và Escherichia coli (E. Coli). Nó cũng tỏ ra cực kỳ hiệu quả trong việc chống lại Clostridium difficile gây ra bệnh viêm đại tràng giả mạc cùng với đấy là một số loại vi khuẩn kháng thuốc kháng có thể gây nhiễm trùng đường tiết niệu, nhiễm trùng máu và phổi. 

Một điều kỳ lại ở halicin là có cấu trúc không giống với bất kỳ một loại kháng sinh nào từng tìm thấy trước đây. Nếu chỉ dựa vào khả năng của con người sẽ rất khó để phát hiện ra một loại kháng sinh “kỳ diệu” như này. 

Ý nghĩa tuyệt vời của việc tìm ra các hợp chất mới trong Y học

Đánh giá về ý nghĩa của việc tìm ra hợp chất halicin, ông Roy Kishony - giáo sư sinh học và khoa học máy tính tại Technion (Viện Công nghệ Israel) cho biết, đây là một mô hình đột phá, báo hiệu sự thay đổi tư duy trong việc tìm ra các loại kháng sinh nói riêng và thuốc chữa bệnh nói chung. 

Sau khi tìm thấy hợp chất halicin, nhóm chuyên gia tại MIT đã tiếp tục quay lại cơ sở dữ liệu và dùng thuật toán AI để tìm ra các hợp chất tiềm năng hơn. Chỉ trong thời gian 3 ngày, AI đã tìm ra được 23 hợp chất có cấu trúc không giống với bất kỳ loại kháng sinh nào hiện tại. Các thử nghiệm sai đó đã được tiến hành và chứng minh có ít nhất 8 trong số 23 hợp chất này có đặc tính kháng khuẩn và hai hợp chất đặc biệt mạnh. 

Theo các chuyên gia của Đại học MIT, tất cả những hợp chất này đều là công cụ vô giá để giải quyết siêu vi khuẩn và kháng thuốc kháng sinh. Do con người đã lạm dụng kháng sinh quá nhiều khiến một số vi khuẩn nguy hiểm tiềm ẩn đã tiến hóa kháng thuốc khiến chúng trở nên cực kỳ khó điều trị. 

Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh Mỹ (CDC) ước tính có ít nhất 2,8 triệu người mắc bệnh truyền nhiễm kháng thuốc kháng sinh mỗi năm và có hơn 35.000 người chết vì nó. Đây là xu hướng không thể giải quyết trong thời gian ngắn khi mà ngày càng có nhiều vi khuẩn kháng lại các loại thuốc thông thường. 

Thật tuyệt vời khi trí tuệ nhân tạo tìm ra những hợp chất mới chưa từng thấy để giúp các nhà nghiên cứu mở rộng kho thuốc kháng sinh hiện tại. Từ đó, có thể cứu sống được nhiều người hơn nữa.