Με την τρέχουσα πανδημία, μια άλλη σοβαρή απειλή για τη δημόσια υγεία έχει εμφανιστεί - η άνοδος των ανθεκτικών στα αντιβιοτικά «υπερμικροβίων». Χρειάζονται, λοιπόν, νέα αντιβιοτικά, αλλά η ανάπτυξή τους απαιτεί χρόνο. Εταιρία Έρευνα IBM εφάρμοσε την τεχνητή νοημοσύνη (AI) σε αυτό το έργο, αποκτώντας πολύ γρήγορα δύο πολλά υποσχόμενα νέα υποψήφια φάρμακα.
Όπως όλοι οι οργανισμοί, τα βακτήρια εξελίσσονται ως απόκριση στις αλλαγές στο περιβάλλον τους, οπότε όταν αντλούμε το σώμα μας με φάρμακα, είναι μόνο θέμα χρόνου να καταλάβουν μερικά από αυτά πώς να προστατευτούν. Δεδομένου του επαρκούς χρόνου και της χρήσης αντιβιοτικών, τα μόνα μικρόβια θα παραμείνουν τα μικρόβια που είναι γενετικά ανθεκτικά στα φάρμακα.
Οι επιστήμονες προβλέπουν ότι χωρίς νέα αντιβιοτικά ή άλλες θεραπείες έως το 2050, όταν μικρές λοιμώξεις θα μπορούσαν να αρχίσουν να προκαλούν έως και 10 εκατομμύρια ζωές το χρόνο. Η ανάπτυξη νέων φαρμάκων διαρκεί χρόνια και περιλαμβάνει πολλές δοκιμές και λάθη. Ευτυχώς, αυτό είναι ακριβώς το είδος της δουλειάς στο οποίο η τεχνητή νοημοσύνη διαπρέπει, έτσι η IBM έχει αναπτύξει ένα νέο σύστημα για να μας τσακίσει τους αριθμούς.
Μια ερευνητική ομάδα της IBM δημιούργησε ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που εξερευνά όλο τον χώρο των δυνατοτήτων για μοριακές διαμορφώσεις πολύ πιο γρήγορα. Πρώτον, οι ερευνητές ξεκίνησαν με ένα μοντέλο – έναν αυτοκωδικοποιητή βαθιάς παραγωγής – που ουσιαστικά εξετάζει έναν αριθμό πεπτιδικών ακολουθιών, συλλέγει σημαντικές πληροφορίες για τις λειτουργίες τους και τα μόρια από τα οποία αποτελούνται και αναζητά ομοιότητες με άλλα πεπτίδια.
Στη συνέχεια εφαρμόζεται ένα σύστημα που ονομάζεται Controlled Latent χαρακτηριστικό Space Sampling (CLaSS). Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί τα συλλεγμένα δεδομένα και δημιουργεί νέα πεπτιδικά μόρια με συγκεκριμένες επιθυμητές ιδιότητες. Σε αυτή την περίπτωση, είναι η αντιμικροβιακή αποτελεσματικότητα.
Αλλά φυσικά, η ικανότητα να σκοτώνει τα βακτήρια δεν είναι η μόνη απαίτηση για ένα αντιβιοτικό – πρέπει επίσης να είναι ασφαλές για ανθρώπινη χρήση και ιδανικά να λειτουργεί ενάντια σε μια σειρά από κατηγορίες βακτηρίων. Έτσι, τα μόρια που δημιουργούνται από την τεχνητή νοημοσύνη περνούν στη συνέχεια μέσω ταξινομητών βαθιάς μάθησης για να εξαλειφθούν οι αναποτελεσματικοί ή τοξικοί συνδυασμοί.
Μέσα σε 48 ημέρες, το σύστημα AI αναγνώρισε, συνέθεσε και πειραματίστηκε με 20 νέα υποψήφια πεπτιδικά αντιβιοτικά. Δύο από αυτά, συγκεκριμένα, αποδείχθηκαν ιδιαίτερα ελπιδοφόρα - ήταν πολύ αποτελεσματικά ενάντια σε μια σειρά βακτηρίων. Είχαν επίσης χαμηλή τοξικότητα σε καλλιέργειες κυττάρων και δοκιμές σε ποντίκια.
Τα δύο νέα υποψήφια αντιβιοτικά είναι αρκετά ενδιαφέροντα από μόνα τους, αλλά η διαδικασία με την οποία ανακαλύφθηκαν είναι η πραγματική ανακάλυψη. Η δυνατότητα ανάπτυξης και δοκιμής νέων αντιβιοτικών πιο γρήγορα και αποτελεσματικά θα μπορούσε να αποτρέψει το εφιαλτικό σενάριο της επιστροφής στις μέρες των αντιβιοτικών.
Διαβάστε επίσης:
- Xiaomi αγόρασε την CVITEK, μια εταιρεία ανάπτυξης τεχνολογιών τεχνητής νοημοσύνης
- Πέντε τρόποι με τους οποίους η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να μας βοηθήσει στην εξερεύνηση του διαστήματος