Thời đại AI – Tạo ra 1 loại kháng sinh cực hiệu quả với vi khuẩn

Đi cùng sự phát triển y học, số lượng tình trạng kháng kháng sinh ngày càng tăng cao đáng báo động. Nhiều loại thuốc kháng sinh trở thành vật phẩm vô dụng trong những trường hợp này. Tuy nhiên, nhờ sự phát triển công nghệ AI, chúng ta đã giải quyết được vấn đề hóc búa đó.

Công nghệ AI là biểu tượng cho sự phát triển vượt bậc trong thời đại công nghệ 4.0. Các nhà nghiên cứu Mỹ đã khám phá ra cách thức phát triển 1 loại kháng sinh cực hiệu quả. Loại kháng sinh này có khả năng tiêu diệt được nhiều loại vi khuẩn có khả năng kháng thuốc. Sharpviet sẽ phân tích và tìm hiểu loại kháng sinh thần kì này ngay dưới đây.

Con số đáng báo động về tỉ lệ kháng kháng sinh

Trước đây, hầu hết các bác sĩ đều xem nhẹ khái niệm “vi khuẩn kháng kháng sinh” vì ở thời gian ấy, việc kê toa thuốc kháng sinh cho bệnh nhân vẫn có hiệu quả rất tốt. Tuy nhiên, những năm gần đây, vấn đề này đã trở nên đáng báo động.

Các loại vi khuẩn đã thay đổi và trở nên bất hoạt đối với thuốc. Điều này có nguyên nhân đến từ việc các toa thuốc kháng sinh được kê bừa bãi, người dân thậm chí có thể mua kháng sinh tùy tiện ở bất kì hiệu thuốc nào. Sự rộng rãi và phổ biến của kháng sinh trong cuộc sống thường ngày đã và đang khiến các chủng vi khuẩn mới xuất hiện mạnh mẽ hơn.

Theo các số liệu ghi nhận được, tình trạng kháng kháng sinh đang gia tăng. Con số này có thể lên đến mức nguy hiểm ở tất cả các quốc gia trên thế giới. Mọi nhiễm trùng đều trở nên khó kiểm soát/điều trị hơn bao giờ hết. Cũng vì các loại thuốc đã không còn ức chế được chúng.

Công trình nghiên cứu

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 thuốc 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 thực hiện 1 nghiên cứu. Họ đã tiến hành huấn luyện một thuật toán máy học (machine learning algorithm). Thuật toán này để phân tích các thành phần hóa học có khả năng ngăn chặn bệnh truyền nhiễm; hay có sử dụng các cơ chế khác những loại thuốc hiện hành hay không?

Chuyên gia kỹ thuật y sinh của MIT James Collins là một trong những tác giả chính của nghiên cứu. Ông khẳng định rằng công trình của họ đã tìm ra một loại phân tử “kỳ diệu”. Loại kháng sinh này tốt hơn mọi loại kháng sinh đã được phát hiện trước đó. Nó có thể được coi là một loại thuốc tốt nhất hiện tại. Đây là  nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell ngày 20/2.

Quá trình phát triển kháng sinh Halicin

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. Đây là 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” với tất cả những loại thuốc hiện có. Tuy nhiên, một loại thuốc mỡ chứa Halicin đã điều trị cho hai con chuột này khỏi hoàn toàn trong vòng 24 giờ.

Kết luận

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. Họ sẽ làm việc với các công ty dược phẩm hoặc các tổ chức phi chính phủ. Sự hợp tác này là để phát triển loại kháng sinh trên nhằm phục vụ điều trị cho con người.

Nguồn: tuoitre.vn