AI hỗ trợ đắc lực trong việc tìm kiếm các loại kháng sinh mới

0:00 / 0:00
0:00
(Ngày Nay) - Các nhà khoa học đã sử dụng thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) để phân tích dữ liệu vi sinh vật trên Trái Đất, đánh dấu một bước tiến trong cuộc chiến chống lại tình trạng kháng kháng sinh.
AI hỗ trợ đắc lực trong việc tìm kiếm các loại kháng sinh mới. Ảnh: NIAID
AI hỗ trợ đắc lực trong việc tìm kiếm các loại kháng sinh mới. Ảnh: NIAID

Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Cell, sử dụng chương trình máy tính có khả năng học hỏi (máy học) để dự đoán các loại kháng sinh mới tiềm năng từ hệ vi sinh vật toàn cầu.

Nhờ AI, các nhà khoa học đã phân tích một lượng lớn dữ liệu vi sinh vật, phát hiện ra gần 1 triệu phân tử mới có khả năng kháng khuẩn. Tiến sĩ Cesar de la Fuente, tác giả nghiên cứu và là giáo sư tại Đại học Pennsylvania cho biết: "Thuật toán này giúp chúng ta xử lý hiệu quả lượng thông tin khổng lồ và đẩy nhanh tốc độ nghiên cứu."

Trước đây, các nhà khoa học phải sử dụng phương pháp truyền thống như thu thập mẫu nước và đất để tìm kiếm các phân tử kháng sinh. Việc này tốn nhiều thời gian và công sức do vi khuẩn có mặt ở khắp mọi nơi, từ đại dương đến ruột người. De la Fuente nhấn mạnh: "Với sự hỗ trợ của thuật toán AI, quá trình nghiên cứu trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn rất nhiều."

Nghiên cứu này đóng vai trò vô cùng quan trọng trong bối cảnh tình trạng kháng kháng sinh đang ngày càng gia tăng, gây ra hơn 1,2 triệu ca tử vong vào năm 2019 và con số này dự kiến sẽ tăng lên 10 triệu ca vào năm 2050 theo dự báo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO). WHO cảnh báo tình trạng kháng kháng sinh tăng cao do lạm dụng thuốc ở người, động vật và thực vật.

AI cũng có thể bị lạm dụng để tạo ra các độc tố nguy hiểm. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu của De la Fuente đã thực hiện các biện pháp bảo vệ an toàn nghiêm ngặt để đảm bảo các phân tử được phát hiện không thể tự sao chép. Do các phân tử được nghiên cứu là "phân tử trơ" nên không cần áp dụng các biện pháp an toàn sinh học đặc biệt.

De la Fuente đã áp dụng AI vào nghiên cứu kháng sinh trong suốt 10 năm qua. Ông chia sẻ: "Nhờ AI, chúng ta có thể đẩy nhanh tốc độ phát hiện ra các loại thuốc kháng sinh mới. Thay vì mất 5-6 năm để tìm ra một ứng viên tiềm năng, giờ đây chúng ta có thể xác định hàng trăm nghìn ứng viên chỉ trong vài giờ."

AI hỗ trợ đắc lực trong việc tìm kiếm các loại kháng sinh mới ảnh 1

Hy vọng về cải thiện tình trạng kháng kháng sinh. Ảnh: strategyand.pwc.com

Tuy nhiên, trước khi được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt, một loại thuốc kháng sinh mới cần trải qua nhiều năm nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng, tốn từ 10 đến 20 năm. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã thu thập bộ gen và siêu bộ gen từ các cơ sở dữ liệu công khai, tìm kiếm các đoạn DNA có hoạt tính kháng khuẩn. Sau đó, họ tổng hợp 100 phân tử trong phòng thí nghiệm và kiểm tra khả năng tiêu diệt vi khuẩn, bao gồm cả các mầm bệnh nguy hiểm.

Kết quả nghiên cứu cho thấy 79% các phân tử này có khả năng tiêu diệt ít nhất một loại vi khuẩn, mở ra tiềm năng to lớn cho việc phát triển các loại kháng sinh mới. Các tác giả nghiên cứu đã chia sẻ miễn phí dữ liệu và mã nguồn cho cộng đồng khoa học, nhằm thúc đẩy nghiên cứu khoa học và mang lại lợi ích cho nhân loại.

Nghiên cứu này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong ứng dụng AI vào lĩnh vực sinh học. Gần đây, Google DeepMind đã công bố phiên bản mới của AlphaFold, một chương trình dự đoán cách thức tương tác của protein, có tiềm năng tạo ra đột phá trong các lĩnh vực như điều trị ung thư và nông nghiệp.

Theo The Guardian
Đức yêu cầu người Ukraine rời đi
Đức yêu cầu người Ukraine rời đi
(Ngày Nay) - Đồng lãnh đạo đảng cánh hữu Sự lựa chọn vì nước Đức (AfD), bà Alice Weidel mô tả gánh nặng từ việc nhà nước tiếp tục hỗ trợ người di cư Ukraine là “hoàn toàn không thể duy trì”, tuyên bố rằng người di cư Ukraine phải rời khỏi Đức.
Hà Nội sắp bước vào đợt mưa lớn
Hà Nội sắp bước vào đợt mưa lớn
(Ngày Nay) - Dự báo thời tiết những ngày tới của Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia cho thấy thời tiết Thủ đô chuyển mưa rõ rệt từ ngày 14/9 và tiếp tục có mưa trong những ngày sau đó.
Lãnh đạo thành phố thăm hỏi, động viên công nhân Scavi Huế đang điều trị tại Bệnh viện Trung ương Huế cơ sở 2
Tạm ngưng bếp ăn tập thể khiến 170 công nhân Scavi Huế bị ngộ độc thực phẩm
(Ngày Nay) -  Liên quan vụ nghi ngộ độc thực phẩm tại Công ty Scavi Huế, đến 19h ngày 12/9, hơn 170 công nhân đang được điều trị tại các cơ sở y tế trên địa bàn Thành phố Huế. Bếp ăn tập thể cung cấp suất ăn cho công nhân đã được yêu cầu tạm ngưng hoạt động để phục vụ điều tra, xác định nguyên nhân.
Quảng Trị: Tổng kiểm soát xe vận tải, phát hiện tài xế dương tính với ma túy và 4 viên thuốc nghi ma túy
Quảng Trị: Tổng kiểm soát xe vận tải, phát hiện tài xế dương tính với ma túy và 4 viên thuốc nghi ma túy
(Ngày Nay) - Trong đợt tổng kiểm soát phương tiện kinh doanh vận tải hành khách và hàng hóa trên toàn quốc, Đội cảnh sát giao thông đường bộ số 2, Công an tỉnh Quảng Trị phát hiện một lái xe tải dương tính với ma túy, đồng thời phát hiện 4 viên thuốc màu hồng nghi là ma túy.
Quan hệ Việt - Pháp bước vào giai đoạn “tăng tốc lịch sử”
Quan hệ Việt - Pháp bước vào giai đoạn “tăng tốc lịch sử”
(Ngày Nay) - Theo Giáo sư lịch sử đương đại Pierre Journoud tại Đại học Montpellier Paul-Valéry, quan hệ Việt Nam - Pháp đang chứng kiến một sự “tăng tốc của lịch sử”, với nhịp độ trao đổi cấp cao chưa từng có và sự tin cậy ngày càng rõ nét giữa lãnh đạo hai nước. Chuyến thăm chính thức của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đến Cộng hòa Pháp có ý nghĩa quan trọng đối với cả hai nước khi quan hệ song phương vừa bước sang một giai đoạn mới với việc thiết lập Đối tác chiến lược toàn diện.