Phát triển một loại kháng sinh cực mạnh nhờ công nghệ AI

Nuôi cấy vi khuẩn thử nghiệm kháng sinh. (Nguồn: Science History Images/Alamy)

Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà nghiên cứu Mỹ đã sử dụng công nghệ Trí tuệ nhân tạo (AI) để phát triển một loại kháng sinh mới cực mạnh, có khả năng tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn kháng thuốc.

Kể từ khi penincillin ra đời, các loại kháng sinh đã trở thành những "trụ cột" của y sinh hiện đại.

Tuy nhiên, trong những năm gần đây, hiệu quả của kháng sinh đã giảm đi nhiều do tác hại của thói quen dùng quá liều khiến vi khuẩn sản sinh ra khả năng kháng thuốc.

Các nhà khoa học tại các trường đại học danh tiếng của Mỹ, MIT và Havard, đã huấn luyện một thuật toán máy học (machine learning algorithm) để phân tích các thành phần hóa học có khả năng ngăn chặn bệnh truyền nhiễm, sử dụng các cơ chế khác những loại thuốc hiện hành.

Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Cell ngày 20-2, chuyên gia kỹ thuật y sinh của MIT James Collins, một trong những tác giả chính của nghiên cứu, khẳng định công trình của họ đã tìm ra một loại phân tử "kỳ diệu" có thể được coi là một loại kháng sinh tốt hơn mọi loại kháng sinh đã được phát hiện trước đó.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã huấn luyện mô hình thuật toán máy học về khoảng 2.500 phân tử và thu được một hợp chất mà họ đặt tên là "Halicin," theo tên của một hệ thống AI trong bộ phim khoa học viễn tưởng "2001: A Space Odyssey."

Hợp chất này được đưa ra thử nghiệm thực tế với các chủng vi khuẩn lấy từ các mẫu bệnh phẩm và cả những mẫu được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.

Kết quả chỉ ra, hợp chất này đánh bại nhiều chủng vi khuẩn từng có "lịch sử" kháng thuốc mạnh như Clostridium difficile (gây bệnh viêm đại tràng giả mạc), Acinetobacter baumannii (vi khuẩn đa kháng thuốc, gây nhiễm khuẩn bệnh viện đáng báo động) và Mycobacterium tuberculosis (vi khuẩn lao). 

Halicin đã được sử dụng điều trị thử nghiệm cho hai con chuột nhiễm vi khuẩn Acinetobacter baumannii, chủng vi khuẩn mà rất nhiều binh lính Mỹ tại Iraq và Afghanistan đã bị nhiễm.

Chủng vi khuẩn A.baumannii trong hai con chuột đều đã "nhờn'" tất cả những loại kháng sinh hiện có nhưng một loại thuốc mỡ chứa Halicin đã điều trị cho hai con chuột này khỏi hoàn toàn trong vòng 24 giờ.

Ý tưởng sử dụng các mô hình phỏng đoán máy tính để tìm ra các hợp chất thuốc mới đã được áp dụng từ lâu nhưng "Halicin" là kết quả thành công nhất từng được biết đến cho tới nay.

Các nhà khoa học sẽ tiếp tục nghiên cứu Halicin và làm việc với các công ty dược phẩm hoặc các tổ chức phi chính phủ để phát triển loại kháng sinh này phục vụ điều trị cho con người.

Theo LÊ ÁNH (TTXVN/Vietnam+)