Tin tứcCác nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã sử dụng thuật toán AI tạo sinh để thiết kế hơn 36 triệu hợp chất phân tử, qua đó xác định được 2 loại thuốc mới và tiến hành thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cũng như trên chuột. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell ngày 14/08.
Trong nghiên cứu, AI đã sàng lọc danh sách các phân tử tiềm năng, dự đoán những loại nào có thể hoạt động như kháng sinh, đồng thời loại bỏ những cấu trúc có thể gây hại cho con người hoặc quá giống với các loại thuốc hiện có.
Vi khuẩn tụ cầu vàng kháng methicillin. - Ảnh: Getty Images.
Kết quả cho thấy, cả 2 loại kháng sinh mới đều có khả năng tiêu diệt những chủng vi khuẩn đang ngày càng khó điều trị bằng thuốc kháng sinh hiện nay.
Trong đó, một loại thuốc mới mang tên NG1 được thiết kế chuyên biệt để chống lại bệnh lậu – một căn bệnh lây truyền qua đường tình dục đang nhanh chóng phát triển khả năng kháng thuốc.
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cảnh báo, bệnh lậu đang dần trở nên “không thể điều trị” trong một số trường hợp do tình trạng kháng thuốc kháng sinh.
Loại thuốc thứ hai, mang tên DN1, có hiệu quả trong việc chống lại MRSA – một dạng nhiễm vi khuẩn tụ cầu không còn đáp ứng với nhiều loại kháng sinh thông thường.
MRSA thường bắt đầu bằng những vết loét da đau nhức có mủ, sau đó có thể lan rộng gây ra nhiễm trùng nghiêm trọng, khó điều trị trong máu, phổi hoặc xương, đặc biệt nguy hiểm đối với những người có hệ miễn dịch suy yếu.
Các thử nghiệm cho thấy NG1 và DN1 nổi bật với khả năng tiêu diệt vi khuẩn nguy hiểm trong cả ống nghiệm lẫn trên chuột thí nghiệm. Trong nghiên cứu trên động vật, hai loại thuốc này đã điều trị thành công bệnh nhiễm trùng da do MRSA gây ra và loại bỏ vi khuẩn bệnh lậu.
Các nhà nghiên cứu kỳ vọng sẽ tiếp tục ứng dụng nền tảng AI để thiết kế các loại thuốc mới chống lại các siêu vi khuẩn khác trong tương lai, bao gồm vi khuẩn gây bệnh lao và các bệnh nhiễm trùng bệnh viện như Pseudomonas aeruginosa.
Giáo sư James Collins, tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ, nghiên cứu đã cho thấy sức mạnh của AI trong thiết kế thuốc, mở ra những khả năng mới cho lĩnh vực phát triển kháng sinh và giúp chúng ta khai thác những không gian hóa học rộng lớn vốn trước đây chưa thể tiếp cận.
Theo ông Collins, điểm đặc biệt của phát hiện này là 2 loại thuốc đều hoạt động theo cơ chế hoàn toàn mới, tấn công trực tiếp vào màng tế bào vi khuẩn – khác với cơ chế của nhiều loại kháng sinh hiện nay – qua đó giảm nguy cơ vi khuẩn phát triển khả năng kháng thuốc.
Tiến sĩ Aarti Krishnan, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại MIT và đồng tác giả nghiên cứu, cho biết, nhóm đã chủ động loại bỏ mọi cấu trúc tương đồng với các kháng sinh hiện có, qua đó tìm kiếm một hướng tiếp cận hoàn toàn khác biệt để giải quyết cuộc khủng hoảng kháng thuốc kháng sinh.
Dù phát hiện này rất khả quan, các nhà khoa học lưu ý rằng những kháng sinh này vẫn đang ở giai đoạn phát triển ban đầu. Chúng cần trải qua nhiều năm thử nghiệm để chứng minh tính an toàn và hiệu quả trên người. Các bước tiếp theo sẽ bao gồm tinh chỉnh cấu trúc hóa học của thuốc, kiểm tra tác dụng phụ tiềm ẩn và cuối cùng là tiến hành thử nghiệm lâm sàng.
