AI nghiên cứu và tạo ra protein kháng khuẩn

Các nhà khoa học đã ứng dụng AI để tạo ra protein diệt khuẩn. Ảnh: Quanta Magazine.

Theo New Scientist, một AI đã tự nghiên cứu và tạo ra các protein chống vi khuẩn. Nghiên cứu này sau đó được thử nghiệm trong đời thực và cho thấy thành công bước đầu. Cách tiếp cận này có thể được ứng dụng tương tự để tạo ra các loại thuốc mới.

Protein được tạo thành từ các chuỗi axit amin và trình tự của các axit đó xác định hình dạng cũng như chức năng của protein. Theo CEO Ali Madani tại Profluent, công ty khởi nghiệp về công nghệ sinh học ở California, các đồng nghiệp của ông đã sử dụng AI để thiết kế hàng triệu protein mới. Sau đó, họ tạo ra một mẫu nhỏ để kiểm chứng mức độ hiệu quả.

Hiện tại, AI này được biết đến với tên gọi ProGen, hoạt động theo cách tương tự như các trí tuệ nhân tạo khác. ProGen đã nghiên cứu cách tạo ra các protein mới bằng cách tự học về những axit amin. Thay vì chọn một chủ đề, các nhà khoa học đã chỉ định một nhóm các protein cần thiết để trí tuệ nhân tạo này tập trung vào. Trong trường hợp của ProGen, họ đã chọn một nhóm protein có hoạt tính kháng khuẩn.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã thiết kế quy trình kiểm tra cho AI để nó không tạo ra axit amin “vô giá trị”. Ngoài ra, họ vẫn phải thử nghiệm một mẫu phân tử do AI đề xuất trong các tế bào thực. Trong số 100 phân tử mà AI tạo ra, có 66 phân tử tham gia vào các phản ứng hóa học tương tự như cách thức hoạt động của những protein tiêu diệt vi khuẩn tự nhiên có trong lòng trắng trứng và nước bọt.

Nhiều protein kháng khuẩn do AI tạo ra có thành công bước đầu. Ảnh: Pexels.

Điều này giúp các nhà khoa học kỳ vọng những protein mới này cũng có thể tiêu diệt vi khuẩn. Hiện tại, các nhà nghiên cứu đã chọn 5 loại protein có phản ứng mạnh nhất và bổ sung chúng vào một mẫu vi khuẩn Escherichia coli. Trong đó, 2 trong số các protein do AI tạo ra đã thành công trong việc tiêu diệt vi khuẩn.

Theo tiến sĩ James Fraser tại Đại học California, thành viên của nhóm nghiên cứu, các nhà khoa học đã rất lo lắng khi chưa thể xác định tính phù hợp của AI trong việc tạo ra các protein có tính diệt khuẩn.

“Nó giống như một thí nghiệm nhân dạng vịt và cần phải kiểm tra qua tia X”, ông James Fraser cho biết. Ngoài ra, ông Fraser rất ngạc nhiên khi tìm thấy nhiều protein hoạt động tốt trong một phần tương đối nhỏ của tất cả protein do ProGen tạo ra.

Sau cùng, ông Madani tại công ty Profluent cho biết một quy trình tương tự có thể được sử dụng để phát triển thuốc. Mặc dù vậy, chúng vẫn phải được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và điều này rất tốn thời gian.