Bakteri yang Kebal Antibiotik: Ancaman dan Solusi AI
Bakteri kebal antibiotik sangat berbahaya karena mereka sudah "mengenal" bentuk kebanyakan antibiotik. Ilmuwan di MIT berhasil menciptakan sesuatu yang baru: menggunakan generative AI untuk merancang dua senyawa antibiotik dari nol yang mampu membunuh gonore dan MRSA yang kebal obat dalam percobaan lab dan tikus.
Resistensi antibiotik adalah salah satu ancaman kesehatan global terbesar, namun antibiotik baru sangat langka selama beberapa dekade. Metode penemuan obat tradisional bergantung pada penyaringan perpustakaan kimia yang sudah diketahui—proses lambat dengan molekul yang terbatas. Sebaliknya, sistem AI MIT menghasilkan lebih dari 36 juta senyawa teoretis, banyak dengan struktur kimia yang belum pernah ada sebelumnya, dan menemukan dua yang paling menjanjikan. Keduanya berbeda dari antibiotik yang ada saat ini, menunjukkan potensi AI untuk menciptakan obat yang mungkin mustahil ditemukan tanpa teknologi ini.
"Kami ingin menghindari senyawa yang mirip dengan antibiotik yang sudah ada, agar bisa mengatasi krisis resistensi antimikroba dengan cara baru," jelas Aarti Krishnan, peneliti MIT dan salah satu penulis utama studi ini. "Dengan menjelajahi area ruang kimia yang belum banyak dieksplorasi, tujuannya adalah menemukan mekanisme aksi baru."
Baca juga: Benarkah Kita Belajar saat Menggunakan AI? Temuan Peneliti MIT.
Bagaimana Penelitian Ini Dilakukan
Tim MIT mengatasi keterbatasan penyaringan senyawa kimia dengan meminta AI merancang molekul dari awal. Mereka menghasilkan lebih dari 36 juta senyawa teoretis, lalu mempersempitnya menjadi beberapa untuk diuji melawan bakteri super kebal obat.
Proses ini melibatkan dua strategi berbasis AI:
- Desain Berbasis Fragmen: AI mulai dengan fragmen kimia (F1) yang berpotensi melawan gonore. AI membuat jutaan turunannya, lalu menyaring sekitar 1.000 kandidat. Dari 80 yang dipilih, NG1 terbukti efektif melawan gonore kebal obat dalam kultur sel dan tikus.
- Generasi Bebas: AI diperbolehkan merancang molekul secara mandiri untuk menarget MRSA. Hasilnya, lebih dari 29 juta kandidat disaring menjadi 90 senyawa. Enam di antaranya berhasil dalam uji lab, dan satu—DN1—mampu mengobati infeksi kulit MRSA pada tikus.
NG1 dan DN1 memiliki struktur yang berbeda dari antibiotik yang ada dan bekerja dengan merusak membran sel bakteri. NG1 khususnya menarget protein LptA, yang sebelumnya belum dimanfaatkan.
Langkah Selanjutnya dalam Riset Antibiotik
Phare Bio, organisasi nirlaba dalam Antibiotics-AI Project, sedang memodifikasi NG1 dan DN1 untuk meningkatkan sifat farmakologisnya. Sementara itu, platform AI diperluas untuk menarget patogen seperti Mycobacterium tuberculosis (penyebab TBC) dan Pseudomonas aeruginosa (bakteri penyebab infeksi di fasilitas kesehatan).
Penelitian ini, yang dipublikasikan di jurnal Cell, memberi harapan dalam perang melawan bakteri super. Namun, temuan ini masih tahap awal. Uji keamanan dan efikasi pada manusia masih membutuhkan waktu bertahun-tahun melalui uji klinis.
Upaya ini melanjutkan temuan sebelumnya, seperti halicin (2020) dan abaucin (2023), yang juga ditemukan dengan bantuan AI.
Baca selengkapnya: 29 Cara Memanfaatkan Generative AI Menurut Ahli.