ในปีพ. ศ. 2471 นักวิทยาศาสตร์ชาวสก็อตชื่อเซอร์อเล็กซานเดอร์เฟลมมิงออกจากห้องทดลองของเขาซึ่งเขากำลังศึกษาแบคทีเรียสตาฟิโลคอคคัสเพื่อไปเที่ยวพักผ่อนกับครอบครัวเป็นเวลาสองสัปดาห์ เมื่อเขากลับไปที่ม้านั่งในห้องทดลองเขาไม่เพียง แต่ตระหนักว่าเขาไม่ได้จัดเตรียมพื้นที่ทำงานของเขาให้ดีมากนัก แต่ในจานที่มีแบคทีเรียอยู่ในนั้นก็กำลังก่อตัวขึ้น นอกจากนี้เขายังสังเกตเห็นว่าแบคทีเรียดูเหมือนจะหลีกเลี่ยงบริเวณที่เป็นเชื้อราของจานเพาะเชื้อ ต่อมาเขากล่าวว่า "ฉันไม่ได้วางแผนที่จะปฏิวัติการแพทย์ทั้งหมดโดยการค้นพบยาปฏิชีวนะตัวแรกของโลกหรือยาฆ่าแบคทีเรีย แต่ฉันคิดว่านั่นคือสิ่งที่ฉันทำ"
ทุกวันนี้ไม่ต้องใช้นักวิทยาศาสตร์ที่เชี่ยวชาญในการค้นพบยาปฏิชีวนะใหม่ ๆ ที่สำคัญ แต่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ กลุ่มนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI)เพื่อระบุยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ที่ฆ่าแม้แต่สายพันธุ์ที่ดื้อยาปฏิชีวนะในปัจจุบัน
แต่นี่หมายความว่าพวกเขาใช้หุ่นยนต์ในห้องปฏิบัติการแทนคนหรือไม่? ไม่! ทีมวิจัยได้สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่คัดกรองสารประกอบทางเคมีมากกว่าร้อยล้านชนิดอย่างเป็นระบบในเวลาเพียงไม่กี่วันซึ่งเป็นผลงานที่ต้องใช้ช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการเป็นเวลาหลายปี (และความบังเอิญทางวิทยาศาสตร์ประเภทเดียวกันที่เยี่ยมชมเฟลมมิง) เพื่อให้บรรลุผลสำเร็จ
มีการค้นพบยาปฏิชีวนะชนิดใหม่เพียงไม่กี่ชนิดในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาซึ่งเป็นช่วงเวลาที่แบคทีเรียทวีความรุนแรงขึ้น
"เรากำลังเผชิญกับวิกฤตที่เพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับการดื้อยาปฏิชีวนะและสถานการณ์นี้กำลังก่อตัวขึ้นจากทั้งจำนวนเชื้อโรคที่เพิ่มขึ้นจนดื้อต่อยาปฏิชีวนะที่มีอยู่และท่อส่งก๊าซโลหิตจางในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพและยาสำหรับยาปฏิชีวนะชนิดใหม่" เจมส์คอลลินส์กล่าว อาจารย์ในสถาบันเอ็มไอทีวิศวกรรมการแพทย์และวิทยาศาสตร์ (IMES) และภาควิชาวิศวกรรมชีวภาพในการแถลงข่าว
พวกเขาทำได้อย่างไร
ทีมวิจัยได้พัฒนาแบบจำลองคอมพิวเตอร์แมชชีนเลิร์นนิงที่สามารถระบุสารประกอบโมเลกุลได้ประมาณ 2,500 ชนิดที่ห้ามการเจริญเติบโตของแบคทีเรียในกรณีนี้คืออีโคไลโดยเฉพาะ จากนั้นพวกเขาได้แนะนำโปรแกรมให้กับยา 6,000 ชนิดที่กำลังศึกษาอยู่เพื่อดูว่ายาเหล่านี้อาจมีประโยชน์ในการรักษาโรคที่มนุษย์รู้จักหรือไม่ เมื่อแบบจำลองเลือกโมเลกุลที่มีศักยภาพในการต้านเชื้อแบคทีเรียที่แข็งแกร่งที่สุดซึ่งไม่ได้มีลักษณะคล้ายกับยาปฏิชีวนะใด ๆ ทีมงานได้ใช้แบบจำลองอื่นเพื่อดูว่าโมเลกุลจะเป็นอันตรายต่อผู้คนหรือไม่
Et voila ! แบบจำลองนี้ได้ จำกัด ผู้สมัครให้แคบลงเหลือเพียงคนเดียว - นักวิจัยขนานนามว่า "ฮาลิซิน" ซึ่งได้รับการทดสอบในอดีตว่าเป็นยารักษาโรคเบาหวาน Halicin ได้รับการทดสอบกับตัวอย่างในห้องปฏิบัติการของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะหลายสายพันธุ์และพบว่าสามารถฆ่าเชื้อได้เกือบทั้งหมดยกเว้นเชื้อโรคในปอดที่ดื้อรั้นมาก
หลังจากค้นพบฮาลิซินทีมวิจัยได้ใช้แบบจำลองนี้เพื่อระบุผู้สมัครอีก 23 คนโดยใช้ฐานข้อมูลอื่นของสารประกอบและพบอีกสองตัวที่มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ ขณะนี้นักวิจัยกำลังค้นหายาปฏิชีวนะที่เลือกได้มากกว่าในแบคทีเรียที่พวกเขาฆ่าดังนั้นพวกมันจึงไม่ทำลายพืชในลำไส้ที่เป็นประโยชน์ทั้งหมดของเราในขณะที่ช่วยชีวิตเรา สำหรับฮาลิซินนักวิจัยวางแผนที่จะทำงานร่วมกับ บริษัท ยาหรือองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรเพื่อพัฒนายาสำหรับใช้ในมนุษย์ตามข่าวประชาสัมพันธ์
ตอนนี้น่าสนใจ
Halicin ถูกตั้งชื่อตาม Hal ระบบปัญญาประดิษฐ์ละครจากภาพยนตร์เรื่อง " 2001: A Space Odyssey ."
