“AI" Percepat Penemuan Antibiotik Baru

Penggunaan kecerdasan buatan (artificial intelligence) untuk menemukan antibiotik baru yang dapat membunuh bakteri super mematikan juga dilakukan oleh tim peneliti di McMaster University. Dalam studi baru yang yang diterbitkan di jurnal sains Nature Chemical Biology pada 25 Mei 2023 mereka menyatakan menemukan antibiotik baru yang dapat digunakan untuk membunuh bakteri super rumah sakit yang mematikan.

Bakteri super yang dimaksud adalah Acinetobacter baumannii. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) mengklasifikasi bakteri ini sebagai ancaman kritis di antara patogen prioritas sekelompok keluarga bakteri yang menimbulkan ancaman terbesar terhadap kesehatan manusia.

Menurut WHO, bakteri tersebut memiliki kemampuan bawaan untuk menemukan cara baru untuk menolak pengobatan dan dapat meneruskan materi genetik yang memungkinkan bakteri lain menjadi resisten terhadap obat juga. Selama ini A baumannii menimbulkan ancaman bagi rumah sakit, panti jompo dan pasien yang membutuhkan ventilator dan kateter darah, serta mereka yang mengalami luka terbuka akibat operasi.

Bakteri ini dapat hidup dalam jangka waktu lama di permukaan lingkungan dan peralatan yang digunakan bersama dan seringkali dapat menyebar melalui tangan yang terkontaminasi. Selain infeksi darah, A baumannii dapat menyebabkan infeksi pada saluran kemih dan paru-paru. Menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit, Amerika Serikat, bakteri juga dapat "menjajah" atau hidup di dalam tubuh pasien tanpa menimbulkan infeksi atau gejala.

Studi yang dilakukan baru-baru ini mengungkapkan bahwa para peneliti menggunakan algoritma AI untuk menyaring ribuan molekul antibakteri dalam upaya untuk memprediksi kelas struktural baru. Sebagai hasil dari skrining AI, para peneliti dapat mengidentifikasi senyawa antibakteri baru yang mereka beri nama Abaucin.

"Kami memiliki sejumlah besar data yang memberi tahu kami tentang bahan kimia mana yang mampu membunuh sejumlah bakteri dan mana yang tidak. Tugas saya adalah melatih model ini, dan semua yang dilakukan model ini pada dasarnya memberi tahu kita apakah molekul baru memiliki sifat antibakteri atau tidak," kata Gary Liu, mahasiswa pascasarjana dari MacMaster University yang mengerjakan penelitian tersebut.

"Kemudian pada dasarnya melalui hal itu, kita dapat meningkatkan efisiensi jalur penemuan obat dan… mengasah semua molekul yang benar-benar ingin kita pedulikan," imbuh dia.

Setelah para ilmuwan melatih model AI, mereka menggunakannya untuk menganalisis 6.680 senyawa yang sebelumnya tidak ditemukan. Analisis tersebut memakan waktu satu setengah jam dan akhirnya menghasilkan beberapa ratus senyawa, 240 di antaranya kemudian diuji di laboratorium. Pengujian laboratorium akhirnya mengungkapkan sembilan antibiotik potensial, termasuk Abaucin.

Para ilmuwan kemudian menguji molekul baru terhadap A baumannii pada model infeksi luka pada tikus dan menemukan bahwa molekul tersebut menekan infeksi. "Tugas ini memvalidasi manfaat pembelajaran mesin dalam pencarian antibiotik baru. Dengan menggunakan AI, kita dapat dengan cepat menjelajahi wilayah kimia yang luas, sehingga secara signifikan meningkatkan peluang untuk menemukan molekul antibakteri baru yang fundamental," kata Jonathan Stokes, asisten profesor di Departemen Biomedik dan Biokimia Universitas McMaster yang membantu memimpin penelitian ini. hay/I-1