AI hỗ trợ tạo ra huyết thanh kháng nọc độc rắn

Dưới sự dẫn dắt của nhà khoa học đoạt giải Nobel David Baker thuộc Đại học Washington và chuyên gia Timothy Patrick Jenkins thuộc Đại học Kỹ thuật Đan Mạch, nhóm nghiên cứu đã sử dụng trí tuệ nhân tạo AI để tạo ra các loại protein có khả năng kháng các độc tố trong nọc rắn có thể gây tử vong hoặc thương tật vĩnh viễn.

Trong giai đoạn thử nghiệm đầu tiên trên chuột, các protein này đã đạt tỷ lệ sống sót từ 80-100%. Loại protein này nhắm mục tiêu vào các “độc tố ba ngón”, vốn là thành phần chính trong nọc rắn hổ mang. Đây là các độc tố thần kinh mạnh, có thể gây tê liệt hoặc tử vong nếu không được điều trị kịp thời.

Ông Timothy Patrick Jenskins - Phó Giáo sư công nghệ sinh học và y sinh, Đại học Kỹ thuật Đan Mạch chia sẻ: “Rắn phun ra một hỗn hợp nọc độc cực kỳ phức tạp gồm nhiều loại phân tử, chủ yếu là protein. Chúng tôi xác định và nhận diện những độc tố nào có ảnh hưởng nhất. Sau đó, chúng tôi phân tích cấu trúc của các phân tử độc tố rồi đưa dữ liệu vào các mô hình AI tiên tiến, từ đó tạo ra những protein ‘kết dính’ phù hợp để trung hòa độc tố. Những protein này sẽ bám chặt chất độc này và ngăn chúng tấn công hệ thần kinh, phá hủy tế bào hoặc gây đông máu”.

Theo WHO, mỗi năm có từ 4,5-5,4 triệu ca rắn cắn, gây ra từ 81.000-138.000 ca tử vong, chủ yếu ở các khu vực nông thôn châu Phi, châu Á và Mỹ Latin – nơi nông dân và trẻ em là những đối tượng dễ bị tổn thương nhất. Trong đó, tàn tật vĩnh viễn và các ca cắt cụt chi khiến nhiều nạn nhân không thể tiếp tục lao động nuôi sống bản thân và gia đình.

Ông Andreas Hougaard Laustsen-Kiel - Giáo sư Công nghệ sinh học và y sinh, Đại học Kỹ thuật Đan Mạch cho hay: “Trong những năm gần đây, nghiên cứu huyết thanh kháng nọc độc rắn gần như không có tiến triển. Tình trạng thiếu hụt huyết thanh kháng nọc và công tác xử lý rắn cắn kém hiệu quả đang diễn ra ở nhiều khu vực trên thế giới. Các nạn nhân bị rắn cắn thường là lao động chính hoặc sẽ trở thành trụ cột kinh tế trong gia đình. Nếu họ mất một cánh tay, họ có thể mất luôn khả năng lao động và khả năng nuôi sống gia đình”.

Theo nhóm nghiên cứu, huyết thanh kháng nọc rắn do trí tuệ nhân tạo AI thiết kế có thể rẻ hơn, dễ sản xuất hơn và có tác dụng nhanh hơn nhờ kích thước nhỏ gọn so với các loại huyết thanh truyền thống. Mặc dù chưa thể thay thế hoàn toàn thuốc giải nọc độc rắn hiện hành, nhóm nghiên cứu kỳ vọng các huyết thanh thế hệ mới này sẽ trở thành liệu pháp bổ sung hữu hiệu, mở đường cho các phương pháp điều trị vết thương do rắn cắn hiệu quả, dễ tiếp cận và chi phí thấp hơn.