menu menu

AI menemukan antibiotik baru pertama dalam lebih dari 60 tahun

Algoritme pembelajaran mendalam telah membantu para ilmuwan mengidentifikasi senyawa baru yang efektif melawan bakteri yang kebal antibiotik – sebuah ancaman kesehatan masyarakat yang menyebabkan ribuan kematian setiap tahunnya.

Para dokter khawatir bahwa antibiotik menjadi semakin tidak efektif sejak Fleming pertama kali memurnikan penisilin pada tahun 1928, dan baru-baru ini ditemukan senyawa yang dapat membunuh bakteri yang resistan terhadap obat yang menyebabkan penyakit. ribuan kematian di seluruh dunia setiap tahun adalah hal yang disambut baik.

Dengan menggunakan algoritme pembelajaran mendalam, para ilmuwan dapat mengidentifikasi antibiotik baru pertama dalam lebih dari setengah abad, menunjukkan potensi kecerdasan buatan di bidang medis dan memberikan solusi untuk mengatasi masalah tersebut. resistensi antibiotik, yang merupakan salah satu ancaman global terbesar terhadap kesehatan manusia.

Untuk menyempurnakan seleksi kandidat antibiotik golongan baru ini, tim di laboratorium James Collins dari Institut Luas Institut Teknologi Massachusetts dan Universitas Harvard menggunakan jenis AI yang dikenal sebagai pembelajaran mendalam untuk menyaring 12 juta senyawa untuk aktivitas antibiotik.

Setelah menganalisisnya melalui simulasi komputer, model AI yang dilatih kemudian menemukan 3646 senyawa dengan sifat mirip obat yang ideal.

Perhitungan tambahan mengidentifikasi substruktur kimia yang dapat menjelaskan sifat masing-masing senyawa (yaitu berbahaya atau tidaknya bagi tubuh manusia), yang kemudian dibandingkan oleh para ilmuwan sebelum menguji 238 senyawa tersebut pada tikus.

Dengan melakukan hal tersebut, mereka menemukan lima jenis obat tidak beracun yang menunjukkan potensi yang signifikan dalam melawan resistensi methisilin Staphylococcus aureus (MRSA) dan resisten terhadap vankomisin Enterococcus – yang merupakan salah satu patogen paling keras kepala yang sulit dibunuh yang kami ketahui.

“Apa yang ingin kami lakukan dalam penelitian ini adalah membuka kotak hitam,” katanya Feliks Wong, seorang penulis belajar yang diterbitkan di Alam bulan lalu.

“Model [AI] kami tidak hanya memberi tahu kami senyawa mana yang memiliki aktivitas antibiotik selektif, namun juga alasannya, dalam hal struktur kimianya.”

Perkembangan ini didasarkan pada penelitian sebelumnya mengenai kekuatan teknologi untuk memerangi krisis resistensi antibiotik yang sedang berlangsung.

Dalam kasus pembelajaran mendalam, para ilmuwan semakin banyak menggunakannya untuk mempercepat identifikasi calon obat potensial, memprediksi khasiatnya, dan mengoptimalkan proses penyampaiannya kepada pasien yang membutuhkan.

“Model-model ini terdiri dari sejumlah besar kalkulasi yang meniru koneksi saraf, dan tidak ada yang benar-benar mengetahui apa yang terjadi di baliknya,” lanjut Wong.

“Pekerjaan kami memberikan kerangka kerja yang hemat waktu, hemat sumber daya, dan berwawasan mekanis, dari sudut pandang struktur kimia, dengan cara yang belum pernah kami lakukan hingga saat ini.”

Aksesibilitas