Nhà nghiên cứu Việt dùng AI giải mã “ngôn ngữ” vi khuẩn đường ruột

0:00 / 0:00
0:00
(Ngày Nay) - Theo ScienceDaily, trong một nghiên cứu đột phá, các nhà khoa học tại Nhật Bản đã ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) tiên tiến để giải mã hệ sinh thái phức tạp của vi khuẩn đường ruột và các tín hiệu hóa học giữa chúng.
Nhà nghiên cứu Việt dùng AI giải mã “ngôn ngữ” vi khuẩn đường ruột

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Tokyo đã phát triển một mạng nơ-ron Bayes mới có tên VBayesMM, giúp phát hiện các mối liên hệ sinh học thực sự thay vì những tương quan ngẫu nhiên. Hệ thống này đã vượt trội hơn các mô hình truyền thống trong các nghiên cứu về béo phì, rối loạn giấc ngủ và ung thư.

Vi khuẩn đường ruột đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người, ảnh hưởng đến tiêu hóa, miễn dịch và thậm chí cả tâm trạng. Cơ thể người chứa khoảng 30–40 nghìn tỷ tế bào người, trong khi riêng ruột đã có tới 100 nghìn tỷ tế bào vi khuẩn – nghĩa là chúng ta mang nhiều tế bào vi khuẩn hơn cả tế bào của chính mình. Những vi sinh vật này không chỉ tham gia vào quá trình tiêu hóa mà còn sản xuất và biến đổi hàng nghìn hợp chất nhỏ gọi là chất chuyển hóa (metabolite) – các “sứ giả hóa học” ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, hệ miễn dịch và hoạt động của não.

Nhà nghiên cứu Tung Dang (Đặng Thanh Tùng) thuộc Phòng thí nghiệm Tsunoda, Khoa Khoa học Sinh học, Đại học Tokyo, cho biết: “Chúng ta mới chỉ bắt đầu hiểu được loại vi khuẩn nào tạo ra các chất chuyển hóa nào và các mối quan hệ này thay đổi ra sao trong các bệnh khác nhau. Nếu xác định chính xác bản đồ tương tác giữa vi khuẩn và hóa chất, chúng ta có thể phát triển các phương pháp điều trị cá thể hóa - chẳng hạn nuôi cấy một loại vi khuẩn nhất định để tạo ra chất có lợi cho sức khỏe, hoặc thiết kế liệu pháp điều chỉnh các chất đó để chữa bệnh”.

Vấn đề nằm ở quy mô dữ liệu khổng lồ: hàng nghìn loài vi khuẩn và hợp chất tương tác chằng chịt khiến việc tìm ra các mẫu hình ý nghĩa trở nên cực kỳ khó khăn. Để giải quyết, nhóm nghiên cứu đã dùng AI theo cách tiếp cận Bayes nhằm phát hiện nhóm vi khuẩn có ảnh hưởng thực sự đến từng loại chất chuyển hóa, đồng thời tính toán được mức độ chắc chắn của các dự đoán - giúp tránh kết luận sai lệch.

Ông Tùng cho biết thêm: “Khi thử nghiệm trên dữ liệu thực tế về rối loạn giấc ngủ, béo phì và ung thư, mô hình của chúng tôi liên tục cho kết quả chính xác hơn các phương pháp hiện có và xác định được các họ vi khuẩn phù hợp với các quá trình sinh học đã biết. Điều này mang lại niềm tin rằng hệ thống phát hiện được mối quan hệ sinh học thực sự chứ không phải các mẫu thống kê ngẫu nhiên”.

Khả năng định lượng mức độ không chắc chắn giúp VBayesMM cung cấp thông tin đáng tin cậy hơn cho giới khoa học. Tuy nhiên, việc phân tích bộ dữ liệu vi sinh khổng lồ vẫn tốn nhiều năng lực tính toán, dù chi phí này sẽ giảm khi công nghệ xử lý phát triển. Hệ thống hoạt động tốt nhất khi lượng dữ liệu vi khuẩn lớn hơn dữ liệu chất chuyển hóa; nếu ngược lại, độ chính xác sẽ giảm. Ngoài ra, VBayesMM hiện vẫn coi mỗi loài vi khuẩn như một thực thể độc lập, trong khi thực tế chúng tương tác phức tạp với nhau.

Nhóm nghiên cứu đang hướng tới việc mở rộng mô hình để xử lý các bộ dữ liệu hóa học toàn diện hơn, bao gồm cả hợp chất từ vi khuẩn, cơ thể người và chế độ ăn. Họ cũng muốn tích hợp “cây phả hệ” của các loài vi khuẩn nhằm cải thiện khả năng dự đoán và rút ngắn thời gian tính toán. Ông Tùng nói: “Mục tiêu cuối cùng là xác định các vi khuẩn cụ thể có thể trở thành mục tiêu điều trị hoặc can thiệp dinh dưỡng, từ đó chuyển bước từ nghiên cứu cơ bản sang ứng dụng lâm sàng”.

Với công cụ AI mới này, các nhà khoa học đang tiến gần hơn tới việc khai thác tiềm năng của hệ vi sinh đường ruột để phát triển y học cá thể hóa, mở ra hướng chăm sóc sức khỏe chính xác và hiệu quả hơn trong tương lai.

Báo động xu hướng gia tăng người trẻ mắc ung thư
Báo động xu hướng gia tăng người trẻ mắc ung thư
(Ngày Nay) - Chuyên gia khuyến cáo cần tăng cường phòng bệnh thông qua chế độ ăn hợp lý, hạn chế thực phẩm siêu chế biến, duy trì vận động, kiểm soát cân nặng, tiêm vaccine phòng các virus có khả năng gây ung thư.
Kỳ họp không thường lệ thứ Nhất, Quốc hội khóa XVI: Đưa chính sách dầu khí từ tư duy “ưu đãi đầu tư” sang "cạnh tranh toàn cầu"
Kỳ họp không thường lệ thứ Nhất, Quốc hội khóa XVI: Đưa chính sách dầu khí từ tư duy “ưu đãi đầu tư” sang "cạnh tranh toàn cầu"
(Ngày Nay) - Chiều 4/8, tiếp tục chương trình Kỳ họp không thường lệ thứ Nhất, Quốc hội khóa XVI, các đại biểu Quốc hội thảo luận ở tổ về dự án Luật Dầu khí (sửa đổi); dự án Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Trách nhiệm bồi thường của Nhà nước.
Ninh Bình được đề cử hạng mục Điểm đến mới nổi hàng đầu châu Á 2026
Ninh Bình được đề cử hạng mục Điểm đến mới nổi hàng đầu châu Á 2026
(Ngày Nay) - Ngày 4/8, thông tin từ Sở Du lịch tỉnh Ninh Bình, Ban tổ chức Giải thưởng Du lịch Thế giới (World Travel Awards - WTA) vừa chính thức công bố danh sách đề cử các hạng mục giải thưởng khu vực châu Á năm 2026. Trong đó, Ninh Bình được đề cử tại hạng mục "Asia's Leading Emerging Tourism Destination 2026" - Điểm đến mới nổi hàng đầu châu Á 2026.
Nuôi dưỡng đời sống văn hóa Thủ đô qua từng chương trình "Âm nhạc cuối tuần"
Nuôi dưỡng đời sống văn hóa Thủ đô qua từng chương trình "Âm nhạc cuối tuần"
(Ngày Nay) -  Chiều cuối tuần 2/8/2026 tại Nhà Bát Giác, những thanh âm đầu tiên của “Hà Nội - Niềm tin và hy vọng” vang lên như một lời chào quen thuộc dành cho người dân và du khách. Tiếp sau đó, những giai điệu jazz kinh điển của thế giới lần lượt cất lên qua phần biểu diễn của NSƯT Quyền Văn Minh và các nghệ sĩ Bình Minh Jazz Club, mở ra một không gian âm nhạc giàu cảm xúc ngay giữa trung tâm Thủ đô.
ASEAN Cup 2026: Sẵn sàng cho đại chiến tại "chảo lửa" Pakansari
ASEAN Cup 2026: Sẵn sàng cho đại chiến tại "chảo lửa" Pakansari
(Ngày Nay) - Cuộc đối đầu giữa đội tuyển Việt Nam và Indonesia tại sân vận động Pakansari ở Bogor tối 3/8 không chỉ quyết định cục diện bảng A ASEAN Cup 2026 mà còn được xem là trận cầu bản lề của cả giải đấu. Một bên là nhà đương kim vô địch đang chịu sức ép sau cú sảy chân trước Singapore, bên kia là đội chủ nhà toàn thắng hai trận đầu nhưng vẫn dành sự tôn trọng tuyệt đối cho đối thủ khi khẳng định đây là “đội mạnh nhất giải”.
Nhật Bản, Mỹ lần đầu phối hợp can thiệp mua đồng yen sau 15 năm
Nhật Bản, Mỹ lần đầu phối hợp can thiệp mua đồng yen sau 15 năm
(Ngày Nay) - Ngày 3/8, Bộ trưởng Tài chính Nhật Bản Satsuki Katayama xác nhận Nhật Bản và Mỹ đã phối hợp tiến hành can thiệp mua đồng yen trên thị trường ngoại hối vào ngày 31/7. Đây là lần đầu tiên trong vòng 15 năm hai nước thực hiện biện pháp này, đồng thời cả Tokyo và Washington đều khẳng định sẵn sàng tiếp tục hành động nếu cần thiết.