MIT’deki bilim insanları, yapay zeka destekli antibiyotik tasarlamayı başardı. Bu gelişme, tıp alanında bir devrim yaratabilir.
Yapay zeka, tıp dünyasında devrim niteliğinde bir adım atarak, ilaçlara dirençli bakterilere karşı tamamen yeni antibiyotikler tasarladı. MIT’de görev yapan bilim insanları, üretken yapay zekayı kullanarak, bilinen antibiyotiklerden yapısal olarak farklı ve güçlü moleküller geliştirmeyi başardı. Bu yeni nesil antibiyotikler, özellikle bel soğukluğu ve hastane mikrobu (MRSA) gibi dirençli enfeksiyonlarla mücadelede önemli bir rol oynayabilir.
Yapay zeka destekli antibiyotik tasarlandı
Araştırma ekibi, bu keşif için iki farklı yapay zeka yöntemi kullandı. İlk yaklaşım olan “parça tabanlı tasarım” ile, 45 milyon kimyasal parçacıktan oluşan devasa bir veri tabanı tarandı. Yapay zeka, potansiyel antibakteriyel etkiye sahip parçacıkları belirledi ve insan için zehirli ya da mevcut antibiyotiklere benzeyenleri eleyerek yaklaşık 1 milyon aday bıraktı.
Bu adaylardan seçilen bir parça, yapay zeka algoritmaları (CReM ve F-VAE) ile işlenerek milyonlarca yeni molekül oluşturuldu. Bunlardan biri olan “NG1”, laboratuvar ve fare testlerinde ilaç dirençli bel soğukluğu bakterisini (Neisseria gonorrhoeae) etkili şekilde yok etti.
İkinci yöntem olan “serbest tasarım”da ise yapay zekaya herhangi bir kısıtlama getirilmedi. CReM ve VAE algoritmaları 29 milyondan fazla teorik molekül üretti. Bu moleküllerden 90’ı seçildi, 22’si üretildi ve içlerinden altısının MRSA üzerinde güçlü bir antibakteriyel aktivite gösterdiği tespit edildi. Bu moleküllerden “DN1”, farelerdeki cilt enfeksiyonlarını tedavi etmede başarı sağladı.
Geliştirilen bu moleküllerin en dikkat çekici özelliği, bilinen antibiyotiklerden tamamen farklı bir yapıya sahip olmaları. Araştırmaya göre NG1, bakterinin dış zarındaki LptA proteinini hedef alarak zar sentezini bozuyor ve hücreyi öldürüyor.
DN1 ise daha geniş etki mekanizmalarıyla zar bütünlüğünü bozarak görev yapıyor. Bu durum, yapay zekanın sadece mevcut ilaçların türevlerini değil, aynı zamanda tamamen yeni etki mekanizmalarıyla ilaç geliştirme potansiyelini de ortaya koyuyor.
MIT Biyomedikal Mühendislik Profesörü James Collins, bu keşfin önemini şu sözlerle açıkladı: “Yapay zekayı sadece var olan kütüphaneleri taramak için değil, henüz keşfedilmemiş kimyasal alanlarda yeni moleküller üretmek için kullanıyoruz. Bu, antibiyotik geliştirme açısından daha önce mümkün olmayan bir keşif alanı açıyor.”
Bu çalışma, her yıl 5 milyondan fazla ölüme neden olan ve mevcut antibiyotiklere karşı giderek daha dirençli hale gelen bakterilerle mücadelede yeni bir dönemi başlatabilir. NG1 ve DN1’in klinik testler öncesindeki çalışmaları devam ediyor. Ekip, aynı yapay zeka platformunu verem ve pseudomonas gibi diğer tehlikeli bakterilere karşı da kullanmayı planlıyor.
