Các nhà khoa học dùng AI tạo kháng sinh đối phó với siêu vi khuẩn bệnh viện

Ảnh minh họa: Getty Images

Theo nghiên cứu mới được đăng tải trên tạp chí khoa học Nature Chemical Biology ngày 25/5, một nhóm các nhà khoa học từ Đại học McMaster (Canada) và Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ) đã phát hiện ra loại kháng sinh mới có thể được sử dụng để tiêu diệt siêu vi khuẩn Acinetobacter baumannii.

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã xếp Acinetobacter baumannii là “nguy cấp” trong danh sách nhóm vi khuẩn mà thế giới phải cấp thiết phát triển thuốc kháng sinh mới để đối phó. Chúng là nhóm vi khuẩn gây ra “mối đe dọa lớn nhất” đối với sức khỏe con người.

Theo WHO, vi khuẩn này có sẵn khả năng tìm ra những cách thức mới để chống lại việc điều trị và có thể truyền vật liệu di truyền khiến các vi khuẩn khác cũng trở nên kháng thuốc. Acinetobacter baumannii gây ra mối đe dọa cho các bệnh viện, viện dưỡng lão và bệnh nhân cần máy thở và ống thông máu, cũng như những người có vết thương hở do phẫu thuật.

Vi khuẩn này có thể sống trong thời gian dài trên các thiết bị dùng chung và thường lây lan qua bàn tay đã tiếp xúc với chúng. Ngoài nhiễm trùng máu, Acinetobacter baumannii có thể gây nhiễm trùng đường tiết niệu và phổi.

Theo Trung tâm Phòng ngừa và Kiểm soát dịch bệnh Mỹ (CDC), chúng còn có thể “xâm chiếm” hoặc sống trong cơ thể bệnh nhân mà không gây nhiễm trùng hoặc triệu chứng.

Các nhà nghiên cứu đã dùng thuật toán AI để sàng lọc hàng nghìn phân tử kháng khuẩn nhằm dự đoán các lớp cấu trúc mới. Qua đó, họ đã xác định được một hợp chất kháng khuẩn mới và đặt tên là abaucin.

Ông Gary Liu tại Đại học MacMaster, người tham gia cuộc nghiên cứu, chia sẻ: “Chúng tôi có rất nhiều dữ liệu cho biết hóa chất nào có thể tiêu diệt một nhóm vi khuẩn và loại nào không. Công việc của tôi là đào tạo mô hình này, và tất cả những gì mô hình này sẽ làm là cho chúng ta biết về cơ bản liệu các phân tử mới có đặc tính kháng khuẩn hay không. Thông qua đó, chúng tôi có thể tăng hiệu quả của quy trình khám phá thuốc và tập trung vào các phân tử mà chúng tôi thực sự quan tâm”.

Sau khi các nhà khoa học đào tạo mô hình AI, họ đã sử dụng nó để phân tích 6.680 hợp chất. Quá trình phân tích mất một tiếng rưỡi đồng hồ và kết quả là tạo ra hàng trăm hợp chất, 240 trong số đó đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Kết quả thu được là 9 loại kháng sinh tiềm năng, bao gồm cả abaucin.

Sau đó, các nhà khoa học đã thử nghiệm trên vết thương nhiễm Acinetobacter baumannii của chuột và nhận thấy nhiễm trùng đã bị ngăn chặn.

Giáo sư Jonathan Stokes tại Đại học McMaster đánh giá: “Công trình này xác nhận lợi ích của học máy trong việc tìm thuốc kháng sinh mới. Sử dụng AI giúp chúng ta có thể nhanh chóng khám phá các vùng không gian hóa học rộng lớn, tăng đáng kể cơ hội phát hiện các phân tử kháng khuẩn mới”.

Nguồn: Các nhà khoa học dùng AI tạo kháng sinh đối phó với siêu vi khuẩn bệnh viện