Bu haber, yapay zekâ destekli biyoteknoloji alanında çığır açan son gelişmeleri anlatıyor. Derin öğrenme tabanlı generatif modeller, tek bir atomu başlangıç noktası olarak alarak antimikrobiyal aktivite gösteren moleküller tasarlıyor. Bu yaklaşım, klasik antibiyotik keşif süreçlerini hızlandırma ve maliyeti düşürme potansiyeline sahip.
A generative deep learning approach to de novo antibiotic design
Antibiyotik direnci, dünya çapında sağlık sistemlerini tehdit eden kritik bir sorun. Geleneksel keşif yöntemleri uzun süreli yüksek maliyetli kampanyalar gerektiriyor. 2020 yılında yayımlanan bir araştırmada, derin öğrenme sınıflandırma modeli kullanılarak 107 bin bileşik tarandı ve geniş spektrumlu antibiyotik halicin keşfedildi. Halicin, gram-negatif ve gram-pozitif çoklu ilaç dirençli patojenlere karşı etkili bulundu.
Son dönemde Cell dergisinde yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar generatif yapay zekâ modellerini kullanarak antibiyotik tasarımına yeni bir boyut ekledi. Model, tek bir atomu başlangıç noktası kabul edip iteratif olarak atomlar ekleyerek binlerce potansiyel bileşik oluşturuyor. Bu yöntem, ilaç benzerliği kurallarına ve toksisite profillerine göre de otomatik filtreleme yapıyor.
Laboratuvar testlerinde, yapay zekâ tarafından tasarlanan bir bileşik, çoklu ilaç direncine sahip Acinetobacter baumannii üzerinde güçlü antimikrobiyal etki gösterdi. Fare modellerindeki enfeksiyon yükü, tedavi edilen grupta %99 oranında azaldı.
FierceBiotech’in haberine göre, bu generatif yaklaşım geleneksel tarama yöntemlerine kıyasla hem geliştirme süresini hem de maliyeti ciddi oranda aşağı çekiyor. Modeller saniyeler içinde milyonlarca bileşiği simüle ederken, en umut vereni seçme kapasitesine sahip oluyor.
Uzmanlar, generatif derin öğrenme modellerinin antibiyotik keşif döngüsünü dönüştüreceğini ve klinik öncesi aşamada kritik adayların daha hızlı belirlenmesini sağlayacağını vurguluyor. Bir sonraki adım, toksisite ve farmakokinetik optimizasyonlarının in vivo modellerde doğrulanması ve insan denemelerine geçiş sürecinin başlatılması olacak.
ileri okuma:
A Deep Learning Approach to Antibiotic Discovery
Generative Deep Learning for de Novo Drug Design─A Chemical Space Odyssey
