AI giúp khám phá kháng sinh mới điều trị bệnh viêm ruột

Phần lớn các loại kháng sinh đang được sử dụng hiện nay là thuốc phổ rộng, có khả năng tiêu diệt cả vi khuẩn có hại lẫn vi khuẩn có lợi trong hệ vi sinh vật đường ruột.

Việc này đã tạo điều kiện cho các chủng vi khuẩn xâm lấn và kháng thuốc phát triển và khu trú trong ruột, điển hình là E. coli, làm trầm trọng thêm tình trạng các bệnh viêm ruột mãn tính (như bệnh Crohn).

Enterololin - Kháng sinh mới điều trị viêm ruột

Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học McMaster, Canada, vừa phát hiện ra Enterololin, một loại kháng sinh phổ hẹp. Enterololin có tác dụng bảo vệ hệ vi sinh vật đường ruột và chỉ tấn công nhóm vi khuẩn Enterobacteriaceae, bao gồm E. coli, làm giảm khả năng khu trú trong ruột của các chủng kháng thuốc.

Trợ lý Giáo sư Jon Stokes, Khoa Hóa sinh và Khoa học Y sinh Đại học McMaster, nhấn mạnh: Việc phát triển một loại thuốc có thể cải thiện đáng kể các triệu chứng có thể giúp người bệnh có được chất lượng cuộc sống cao hơn.

AI giúp tăng tốc độ phát triển của thuốc

Việc nghiên cứu cơ chế hoạt động của thuốc (“mechanism of action” - MOA) là rất cần thiết để xác nhận tính an toàn, tối ưu hóa liều lượng và cải thiện hiệu quả của thuốc.

Các nghiên cứu MOA thông thường tốn khoảng 2 triệu USD và kéo dài tới 2 năm để hoàn thiện.

Nhóm nghiên cứu đã hợp tác với Phòng thí nghiệm Trí tuệ Nhân tạo và Khoa học Máy tính - Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ, để áp dụng mô hình AI DiffDock vào nghiên cứu MOA.

Chỉ trong 100 giây, kết quả dự đoán ban đầu đã được công bố, cho thấy, kháng sinh có khả năng tấn công vào phức hợp protein LolCDE - một cấu trúc cần thiết cho sự sống sót của một số vi khuẩn.

Bằng việc lấy dự đoán của AI làm điểm khởi đầu để thực hiện các nghiên cứu xác nhận, nhóm đã hoàn thành nghiên cứu MOA cho kháng sinh Enterololin chỉ trong 6 tháng, với chi phí 60.000 USD.

Enterololin đã được nhận giấy phép sử dụng từ McMaster và dự kiến được thử nghiệm trên người trong vòng 3 năm tới./.