Tìm ra kháng sinh mới đối phó với siêu vi khuẩn gây chết người acinetobacter baumannii nhờ AI

Theo một nghiên cứu mới được công bố hôm 25/5 trên Tạp chí khoa học Nature Chemical Biology, một nhóm các nhà khoa học từ Đại học McMaster (Canada) và Viện công nghệ Massachusetts (Mỹ) đã phát hiện ra một loại kháng sinh mới có thể được sử dụng để tiêu diệt siêu vi khuẩn gây chết người acinetobacter baumannii.

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã phân loại siêu vi khuẩn này là mối đe dọa “nguy cấp” trong số những “mầm bệnh ưu tiên” - nhóm vi khuẩn gây ra “mối đe dọa lớn nhất” đối với sức khỏe con người.

Theo WHO, acinetobacter baumannii có 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.

Guardian thông tin, kết quả nghiên cứu cho thấy acinetobacter baumannii gây ra mối đe dọa cho các bệnh viện, viện dưỡng lão, những bệnh nhân cần máy thở và ống thông máu, cũng như người bệnh có vết thương hở sau phẫu thuật. 

Vi khuẩn này có thể tồn tại trong thời gian dài ở các khu vệ sinh môi trường và trên thiết bị dùng chung, thường lây lan thông qua bàn tay nhiễm khuẩn. Ngoài nhiễm trùng máu, loại vi khuẩn này có thể gây nhiễm trùng đường tiết niệu và phổi.

Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (WHO), acinetobacter baumannii cũng có thể “xâm chiếm” hoặc sống trong cơ thể người bệnh mà không gây nhiễm trùng hoặc triệu chứng.

Các nhà khoa học dùng mô hình AI để phân tích 6.680 hợp chất, sau đó thử nghiệm 240 hợp chất trong phòng thí nghiệm và thu được 9 loại kháng sinh tiềm năng, bao gồm abaucin. Ảnh minh họa: The Guardian

Nghiên cứu mới tiết lộ, các nhà khoa học đã sử dụng thuật toán AI để sáng lọc hàng nghìn phân tử kháng khuẩn nhằm dự đoán các lớp cấu trúc mới, qua đó xác định được một hợp chất kháng khuẩn mới và đặt tên là abaucin.

“Chúng tôi có rất nhiều dữ liệu cho biết hóa chất nào có thể tiêu diệt một nhóm vi khuẩn và loại nào không thể. Công việc của tôi là đào tạo mô hình này, tất cả những gì mô hình này sẽ làm là cho chúng tôi 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, tập trung vào tất cả các phân tử mà chúng tôi thực sự quan tâm”, ông Gary Liu ở Đại học MacMaster - người tham gia nghiên cứu chia sẻ.

Sau khi có được mô hình AI, các nhà khoa học đã dùng nó để phân tích 6.680 hợp chất. Quá trình phân tích kéo dài 1,5 tiếng và tạo ra hàng trăm hợp chất, 240 trong số đó đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Kết quả thu được 9 loại kháng sinh tiềm năng, bao gồm abaucin.

Tiếp đó, các nhà khoa học thử nghiệm phân tử mới chống lại acinetobacter baumannii trong mô hình nhiễm trùng vết thương ở chuột và nhận thấy nhiễm trùng đã bị ngăn chặn.

Giáo sư Jonathan Stokes tại Đại học McMaster nhận định: “Công trình này xác nhận lợi ích của công nghệ trong việc tìm các loại thuốc kháng sinh mới. Sử dụng AI, chúng tôi có thể nhanh chóng khám phá các vùng không gian hóa học rộng lớn, tăng đáng kể cơ hội khám phá về cơ bản các phân tử kháng khuẩn mới.

Nhờ các phương pháp AI, chúng tôi có cơ hội gia tăng tốc độ phát hiện các loại kháng sinh mới với chi phí ít hơn. Đây là con đường quan trọng để khám phá các loại thuốc kháng sinh mới”.

Đinh Kim (Theo The Guardian)