Trí tuệ nhân tạo đã giúp tìm ra Halicin, một loại thuốc kháng sinh mạnh nhất

Theo The Guardian, thuốc kháng sinh đã cho nhân loại cơ hội điều trị một số bệnh nguy hiểm. Tuy nhiên, vi khuẩn nhanh chóng phát triển sức đề kháng, vì vậy nhiều loại thuốc hiện có đã không hiệu quả. Trong khi đó, khả năng tạo kháng sinh mới còn hạn chế

Tuy nhiên, mới đây, sử dụng một thuật toán học máy đặc biệt, các nhà khoa học Mỹ đã có thể xác định được một chất có thể đối phó với nhiều vi khuẩn kháng thuốc, bao gồm cả tác nhân gây bệnh lao. Hợp chất được đặt tên là Halicin - để vinh danh Hal – trí thông minh nhân tạo từ bộ phim "2001: A Space Odyssey". Halicin đã được chứng minh hiệu quả trong điều trị những con chuột bị bệnh kháng nhiều thuốc trong phòng thí nghiệm.

Sau 3 ngày tìm kiếm, thuật toán đã cung cấp cho các nhà khoa học một danh sách 23 hợp chất khác, tuy nhiên việc xác minh chúng chưa được hoàn thành.

.Để tìm kiếm các loại thuốc kháng khuẩn mới, các nhà nghiên cứu ở Viện công nghệ Massachusetts (Mỹ) đã chuyển sang tìm kiếm sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo. Nhóm nghiên cứu đã cung cấp thông tin cho thuật toán học sâu về cấu trúc nguyên tử và phân tử của 2.500 loại kháng sinh tự nhiên và tổng hợp, cũng như hiệu quả của chúng đối với Escherichia coli.

Các nhà nghiên cứu sau đó yêu cầu chương trình phân tích một thư viện gồm 6.000 hợp chất được thử nghiệm để điều trị các bệnh khác nhau. Nhiệm vụ của thuật toán là chọn các phân tử có khả năng chống vi khuẩn hiệu quả, nhưng không giống như về cấu trúc với các loại kháng sinh hiện có. Điều này sẽ làm tăng cơ hội tìm kiếm các hợp chất tiêu diệt vi sinh vật theo những cách mới về cơ bản.

Chỉ trong vài giờ, thuật toán đã xác định được một số chất ứng viên. Một trong số đó là một loại thuốc thất bại trong điều trị bệnh tiểu đường vì kết quả tiền lâm sàng kém, nhưng các nhà phát triển lúc đó thậm chí không coi đó là thuốc kháng sinh. Các nhà khoa học đặt tên cho loại thuốc này là Halisin . Về cấu trúc, hợp chất này không giống với bất kỳ loại kháng sinh nào đã biết.

Các thí nghiệm đã xác nhận rằng Halicin có thể tiêu diệt một loạt vi sinh vật kháng thuốc, bao gồm cả mầm bệnh lao Mycobacterium tuberculosis và các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh mới nhất của họ Enterobacteriaceae. Ngoài ra, thuốc trong phòng thí nghiệm đã chữa chuột khỏi Clostridium difficile và Acinetobacter baumannii với khả năng kháng đa kháng thuốc.

James Collins, một nhà nghiên cứu sinh học của MIT khẳng định đây là một trong những loại kháng sinh mạnh nhất đã được phát hiện cho đến nay. Nó có hoạt tính rất cao chống lại một loạt các mầm bệnh kháng kháng sinh. Hơn nữa, đối với tế bào người, nó không độc hại.

Sau khi phát hiện ra Halicin, nhóm nghiên cứu đã nạp dữ liệu về 107 triệu hợp chất hóa học cho thuật toán. 3 ngày sau, chương trình đã đưa ra một danh sách 23 loại kháng sinh tiềm năng, 8 trong số đó được chứng minh là có hiệu quả trong các thử nghiệm và 2 loại nữa có thể kháng khuẩn đặc biệt mạnh. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng nếu không sử dụng trí tuệ nhân tạo, sẽ không thể kiểm tra một lượng lớn chất như vậy.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu dự định sử dụng thuật toán để phát hiện các phân tử có hiệu quả trong việc chống lại một loài vi khuẩn cụ thể. Khi dùng loại kháng sinh như vậy, sẽ có thể tránh được cái chết của các vi sinh vật cộng sinh có lợi trong cơ thể người. Một nhiệm vụ khác mà các nhà nghiên cứu cũng có ý định cố gắng giải quyết bằng thuật toán này là phát triển các loại kháng sinh mới từ đầu.

Vũ Trung Hương