Dengan pandemi saat ini, ancaman serius lainnya terhadap kesehatan masyarakat telah membayangi - munculnya "superbug" yang kebal antibiotik. Jadi, diperlukan antibiotik baru, tetapi perkembangannya membutuhkan waktu. Perusahaan Penelitian IBM menerapkan kecerdasan buatan (AI) untuk tugas ini, dengan sangat cepat mendapatkan dua kandidat obat baru yang menjanjikan.
Seperti semua organisme, bakteri berevolusi sebagai respons terhadap perubahan di lingkungannya, jadi saat kita memompa tubuh kita dengan obat-obatan, hanya masalah waktu sebelum beberapa dari mereka menemukan cara untuk melindungi diri mereka sendiri. Mengingat waktu yang cukup dan penggunaan antibiotik, satu-satunya mikroba yang tersisa adalah mikroba yang secara genetik kebal terhadap obat.
Para ilmuwan memperkirakan bahwa tanpa antibiotik baru atau perawatan lain pada tahun 2050, sekali infeksi ringan dapat mulai merenggut hingga 10 juta nyawa per tahun. Mengembangkan obat baru membutuhkan waktu bertahun-tahun dan melibatkan banyak trial and error. Untungnya, ini adalah jenis pekerjaan yang diunggulkan oleh AI, jadi IBM telah mengembangkan sistem baru untuk menghitung angkanya bagi kami.
Tim peneliti IBM telah menciptakan sistem kecerdasan buatan yang menjelajahi seluruh ruang kemungkinan untuk konfigurasi molekuler dengan lebih cepat. Pertama, para peneliti memulai dengan model – autoencoder generatif yang dalam – yang pada dasarnya memeriksa sejumlah urutan peptida, mengumpulkan informasi penting tentang fungsi mereka dan molekul penyusunnya, dan mencari kesamaan dengan peptida lain.
Kemudian sistem yang disebut Controlled Latent Attribute Space Sampling (CLaSS) diterapkan. Sistem ini menggunakan data yang dikumpulkan dan menghasilkan molekul peptida baru dengan sifat spesifik yang diinginkan. Dalam hal ini, itu adalah efektivitas antimikroba.
Tapi tentu saja, kemampuan untuk membunuh bakteri bukanlah satu-satunya persyaratan untuk antibiotik – itu juga harus aman untuk digunakan manusia dan idealnya bekerja melawan berbagai kelas bakteri. Dengan demikian, molekul yang dihasilkan AI kemudian diteruskan melalui pengklasifikasi pembelajaran mendalam untuk menyingkirkan kombinasi yang tidak efektif atau beracun.
Dalam 48 hari, sistem AI mengidentifikasi, mensintesis, dan bereksperimen dengan 20 kandidat antibiotik peptida baru. Dua di antaranya, khususnya, ternyata sangat menjanjikan - sangat efektif melawan sejumlah bakteri. Mereka juga memiliki toksisitas rendah dalam kultur sel dan tes pada tikus.
Kedua kandidat antibiotik baru ini cukup menarik, tetapi proses penemuannya adalah terobosan nyata. Mampu mengembangkan dan menguji antibiotik baru lebih cepat dan efisien dapat membantu mencegah skenario mimpi buruk untuk kembali ke zaman antibiotik.
Baca juga:
- Xiaomi membeli CVITEK, pengembang teknologi kecerdasan buatan
- Lima cara kecerdasan buatan dapat membantu kita dalam eksplorasi ruang angkasa