Vắc-xin đầu tiên trên thế giới được phát triển hoàn toàn bằng trí tuệ nhân tạo
AI sẽ trở thành trợ thủ đắc lực cho con người trong lĩnh vực y sinh.
Mới đây, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Flinder, miền nam Australia đã phát triển thành công một loại vắc-xin được thiết kế hoàn toàn bằng trí tuệ nhân tạo (AI).
Trong quá khứ, chúng ta đã có những loại thuốc được thiết kế bằng phần mềm máy tính. Nhưng loại vắc-xin mới này đã tiến xa hơn một bước, nó được tạo ra một cách hoàn toàn độc lập bởi SAM (Search Algorithm for Ligands) – chương trình AI có nghĩa là "thuật toán tìm kiếm phối tử".
Giáo sư Nikolai Petrovsky đến từ Đại học Flinder, người đứng đầu nghiên cứu giải thích: Nhiệm vụ mà SAM được giao là sàng lọc một vũ trụ chứa hàng nghìn tỷ hợp chất, tìm ra các hợp chất tiềm năng có thể trở thành thuốc cho con người.
Trí tuệ nhân tạo giúp các nhà khoa học phát triển một vắc-xin phòng cúm đầu tiên trên thế giới
"Chúng tôi phải dạy chương trình AI với giáo trình gồm một tập hợp các hợp chất đã được biết đến với tác dụng kích hoạt hệ thống miễn dịch của con người, và một tập hợp các hợp chất khác không làm được điều đó. Công việc của AI sau đó là tự nó phải tìm ra loại thuốc nào sẽ có tác dụng, loại thuốc nào không", giáo sư Petrovsky nói.
"Sau đó, chúng tôi tiếp tục phát triển một chương trình khác, được gọi là nhà hóa học tổng hợp. Chương trình này sẽ tạo ra hàng nghìn tỷ hợp chất hóa học khác nhau, giao nhiệm vụ cho SAM sàng lọc để tìm ra tất cả những ứng cử viên sáng giá mà trí tuệ nhân tạo này nghĩ nó có thể trở thành thuốc miễn dịch cho con người".
Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu gom các ứng cử viên hàng đầu mà SAM xác định được, tổng hợp chúng trong phòng thí nghiệm, sau đó thử nghiệm hợp chất thực trên tế bào máu người để xem liệu loại thuốc có hoạt động hay không.
Nếu vắc-xin hoạt động, nó tiếp tục được đưa vào thử nghiệm trên động vật. Cụ thể ở đây, vắc-xin được sử dụng để ngăn ngừa virus cúm.
"Kết quả khẳng định SAM không chỉ có khả năng xác định các loại thuốc tốt, mà trên thực tế đã tìm ra các loại thuốc miễn dịch tốt hơn cho con người, so với các loại thuốc hiện tại", giáo sư Petrovsky nói.
Nghiên cứu của Đại học Flinder nhận được tài trợ từ Viện Dị ứng và Bệnh Truyền nhiễm Quốc gia Hoa Kỳ - một phần của Viện Sức khỏe Quốc gia (NIH) – bây giờ đã bắt đầu quá trình thử nghiệm lâm sàng kéo dài 12 tháng trên khắp nước Mỹ.
"Từ các thử nghiệm trên động vật, chúng tôi đã biết vắc-xin có khả năng bảo vệ con người khỏi virus cúm, hiệu quả vượt trội hơn so với các loại vắc-xin hiện có. Bây giờ chúng tôi chỉ cần xác nhận điều này trên người mà thôi", giáo sư Petrovsky nói.
Ông cho biết thêm rằng trí tuệ nhân tạo của mình có khả năng rút ngắn quá trình khám phá và phát triển thuốc thông thường xuống hàng thập kỷ đồng thời tiết kiệm hàng trăm triệu USD.
AI sẽ trở thành trợ thủ đắc lực để phát triển và cập nhật vắc-xin phòng cúm theo mùa
Vắc-xin mới xuất hiện đúng vào giai đoạn các trường hợp cúm được báo cáo ở Ausatralia đang gia tăng. Trước tháng 6 năm 2019, 228 người đã chết vì các biến chứng liên quan đến cúm, bao gồm 57 người ở New South Wales và 48 người ở Victoria.
Điều đáng nói là bởi virus cúm thay đổi theo mùa, ngay cả các loại vắc-xin mới nhất của con người đôi khi cũng không có tác dụng phòng ngừa. Chúng ta phải cập nhật các loại vắc-xin cúm liên tục, và ở đây, trí tuệ nhân tạo là một trợ thủ đắc lực.
"Thật tuyệt vời khi thấy một loại vắc-xin đầy hứa hẹn được chúng ta phát triển tới những thử nghiệm đầu tiên trên người", phó giáo sư Dimitar Sajkov cho biết. "Loại vắc-xin phát triển tại Flinder bây giờ đã tiến ra vũ đài thế giới".
"Từ đầu năm 2019 tới nay, đã có hơn 96 nghìn trường hợp cúm được xác nhận trên khắp Australia. Con số ở bang Western Australia tăng gần gấp đôi lên 10 nghìn người, tương tự là số ca tử vong, đã có 57 trường hợp tử vong được ghi nhận ở New South Wales, 44 ở South Australia và gần 40 ở Queensland".
Giáo sư Petrovsky hy vọng loại vắc-xin mới mà nhóm của ông và trí tuệ nhân tạo SAM phát triển sẽ chứng minh được tính hiệu quả cao hơn so với các loại vắc-xin hiện có. AI rõ ràng là một trợ thủ đắc lực với các nhà nghiên cứu trong bài toán phải liên tục tinh chỉnh các loại vắc-xin ngừa cúm theo mùa.
"Nếu trường hợp này thành công, công nghệ chúng tôi đang sử dụng để phát triển vắc-xin cúm có thể được áp dụng, cải thiện hoặc phát triển nhiều loại vắc-xin khác", ông nói thêm
Đây không phải là lần đầu tiên Đại học Flinder ghi dấu một bước đột phá trong lĩnh vực nghiên cứu vắc-xin. Năm 2009, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Petrovsky cũng là những người đầu tiên phát triển thành công vắc-xin cúm lợn H1N1.
