22 ก.พ. 2020 เวลา 13:30 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
นักวิจัย MIT ใช้เทคโนโลยี AI ในการค้นหายาปฏิชีวนะชนิดใหม่ ต่อสู้กับเชื้อดื้อยา
กระบวนการทดลองแบบคร่าว ๆ โดยสารที่คัดเลือกได้ในการทดลองเเรกคือ Halicin
ปัจจุบันเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence – AI) มีบทบาทอย่างมากในการพัฒนาวิทยาศาสตร์ ล่าสุดเมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ 2020 นักวิจัยจากสถาบัน MIT ได้นำเทคโนโลยีนี้มาใช้พัฒนายาปฏิชีวนะชนิดใหม่ด้วยครับ. อัตราการดื้อยาของเชื้อแบคทีเรียในปัจจุบันเริ่มมีแนวโน้มสูงขึ้นเรื่อย ๆ ด้วยพฤติกรรมการใช้ยาของผู้ป่วย ไปจนถึงไลฟ์สไตล์ของผู้คนในยุคนี้ ทำให้แบคทีเรียเกิดการปรับตัวและทนต่อยามากขึ้น ก่อให้เกิดความกดดันในวงการแพทย์ เพราะยาที่มีอยู่ในตอนนี้อาจไม่เพียงพอที่จะใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อดื้อยาครับ
โครงสร้างของ Halicin
สถาบัน MIT จึงเกิดแนวคิดในการพัฒนาสิ่งที่จะเข้ามาช่วยในการวิเคราะห์สารเคมี ที่มีคุณสมบัติในการทำลายเชื้อแบคทีเรียอย่างเฉพาะเจาะจง โดยใช้เทคโนโลยี AI ซึ่งแน่นอนว่าก่อนที่ AI จะสามารถวิเคราะห์สารเคมีหรือตัวยาใหม่ ๆ ได้นั้น จะต้องเรียนรู้รูปแบบของยาปฏิชีวนะชนิดต่าง ๆ เสียก่อนครับ
ดังนั้น นักวิจัยจึงใช้โครงสร้างของยากว้า 1,700 ชนิดที่ได้รับการรับรองจากองค์การอาหารและยาสหรัฐฯ ร่วมกับสารเคมีจากธรรมชาติอีก 800 ชนิด เพื่อป้อนเป็นข้อมูลให้กับ AI จากนั้นจึงนำไปทดสอบการคัดเลือกสารในคลังของ Broad Institute ซึ่งมีสารเคมีให้เลือกกว่า 6,000 ชนิด
ปรากฏว่า AI เลือกสารเคมีชนิดหนึ่งชื่อว่า Halicin ซึ่งเคยใช้เป็นยาสำหรับรักษาโรคเบาหวาน แต่ได้หยุดใช้ไปเนื่องจากมีประสิทธิภาพในการรักษาไม่ดีนัก เมื่อนำมาทดสอบกับแบคทีเรียหลายชนิด พบว่าตัวยาสามารถทำลายแบคทีเรียได้หลายกลุ่ม รวมถึง Acinetobacter baumannii, Clostridium difficile และ Mycobacterium tuberculosis (เชื้อโหด ๆ ทั้งนั้น)
นอกจากนี้ นักวิจัยยังได้นำ Halicin ที่ AI เลือกให้ ไปทดลองในหนูติดเชื้อ Acinetobacter baumannii ที่ดื้อยาปฏิชีวนะทุกชนิด ปรากฏว่า Halicin สามารถกำจัดเชื้อได้ภายใน 24 ชั่วโมง แถมยังมีอัตราดื้อยาน้อยกว่ายาที่ใช้กันในปัจจุบันด้วย
ซึ่งกลไกการทำงานของ Halicin เชื่อว่ามันสามารถเปลี่ยนการเข้าออกของสารคเมีมีประจุภายในและภายนอกเซลล์ โดยสารเคมีมีประจุเหล่านี้จำเป็นในการสร้างพลังงาน หากแบคทีเรียปราศจากกลไกเหล่านี้ พวกมันก็จะตายเพราะปราศจากพลังงานนั่นเองครับ
จานเลี้ยงเชื้อแถวบน – Halicin จานเลี้ยงเชื้อแถวล่าง – Ciprofloxacin จะเห็นได้ว่า Halicin สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ดีกว่ายาที่ใช้ในปัจจุบัน
สรุป – นอกเหนือจาก Halicin แล้ว ยังเหลือสารเคมีอีก 23 ชนิดที่ AI เลือกไว้ให้ทดสอบกันนะครับ คาดว่าในอนาคตเราคงจะมียาปฏิชีวนะอีกหลายชนิดที่ใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อดื้อยา แต่เหนือสิ่งอื่นใดการรับประทานยาที่ถูกต้อง เป็นส่วนหนึ่งที่จะช่วยลดอัตราการดื้อยาลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Fact – Ciprofloxacin คือหนึ่งในยาปฏิชีวนะที่ใช้ในการกำจัดเชื้อแบคทีเรีย Escherichia coli (แบคทีเรียในลำไส้ใหญ่ ปกติไม่ก่อโรค แต่ถ้ามีจำนวนมากเกินไปจะทำให้มีอาการรุนแรงและดื้อยาง่าย) แต่เชื้อสามารถดื้อยา Ciprofloxacin ได้ หลังใช้ยาเพียงแค่ 3 วัน และเมื่อใช้ไปเรื่อย ๆ ต่อกัน 30 วัน อัตราการดื้อยาจะเพิ่มขึ้นถึง 200 เท่าเลยทีเดียว
โฆษณา