Lần đầu tiên con người được điều trị bằng virus do AI thiết kế

Một bệnh nhân bị nhiễm vi khuẩn kháng thuốc đã được điều trị bằng hỗn hợp thể thực khuẩn do trí tuệ nhân tạo thiết kế. Đây là lần đầu tiên loại liệu pháp này được đưa vào cơ thể người, mở ra hướng đi mới trong cuộc chiến chống tình trạng kháng kháng sinh đang ngày càng nghiêm trọng.

Radical Numerics, phòng thí nghiệm AI có trụ sở tại San Francisco chuyên phát triển mô hình cho lĩnh vực khoa học sinh học, công bố thông tin này trong tuần. Theo công ty, hỗn hợp chứa thể thực khuẩn do AI thiết kế đã được truyền vào một bệnh nhân theo cơ chế "compassionate use" – tức sử dụng nhân đạo đối với bệnh nhân không còn lựa chọn điều trị nào khác.

Thể thực khuẩn là gì và vì sao cần đến AI?

Thể thực khuẩn (bacteriophage) là loại virus chỉ lây nhiễm vi khuẩn. Việc dùng chúng để trị bệnh không phải là ý tưởng mới, nhưng đang được quan tâm trở lại khi tình trạng kháng kháng sinh khiến nhiều loại thuốc trước đây trở nên vô hiệu.

So với kháng sinh, thể thực khuẩn có một số ưu điểm đáng chú ý:

• Nhắm mục tiêu chính xác: chúng chỉ tấn công những chủng vi khuẩn cụ thể, nhờ đó hạn chế tác động lên hệ vi sinh có lợi trong đường ruột – điều mà kháng sinh phổ rộng thường làm tổn hại.
• Có thể "đo ni đóng giày": thể thực khuẩn có thể được thiết kế riêng cho từng ca nhiễm trùng.
• Tốc độ: AI hứa hẹn rút ngắn đáng kể thời gian thiết kế và thử nghiệm.

Trước đó, năm ngoái, nhóm nghiên cứu từ Đại học Stanford và Viện Arc đã tạo ra các thể thực khuẩn do AI thiết kế nhắm vào vi khuẩn E. coli, trong đó một số biến thể vượt trội hơn bản gốc tự nhiên trong phòng thí nghiệm.

Omnii-1 và quy trình thử nghiệm

Radical Numerics sử dụng mô hình AI Omnii-1 – vừa được công bố công khai trong tuần – để thiết kế các biến thể thể thực khuẩn. Nhóm nghiên cứu sau đó thử nghiệm chúng với vi khuẩn phân lập từ chính ca nhiễm trùng kháng thuốc của bệnh nhân.

"Hỗn hợp chứa các biến thể thể thực khuẩn do Omnii-1 thiết kế đã tiêu diệt được chủng vi khuẩn kháng thuốc của bệnh nhân trong điều kiện in vitro", công ty cho biết.

Sau kết quả khả quan trong phòng thí nghiệm, hỗn hợp thử nghiệm được đưa vào bệnh nhân. Tuy nhiên, công ty không công bố kết quả điều trị thực tế trên người, với lý do bảo vệ quyền riêng tư của bệnh nhân.

Những khoảng trống thông tin

Cần lưu ý rằng đây mới là một ca duy nhất, và theo chính Radical Numerics, quan sát từ một bệnh nhân không đủ để khẳng định liệu pháp an toàn hay hiệu quả trên diện rộng. Công ty cũng không nêu rõ bệnh nhân nhiễm loại vi khuẩn nào.

Tài liệu nghiên cứu có đề cập việc thử nghiệm Omnii-1 trong việc dự đoán thể thực khuẩn nào có thể lây nhiễm Pseudomonas aeruginosa – một loại vi khuẩn dễ phát triển kháng thuốc, gây nhiễm trùng ở người bị bỏng, vết thương và nhiễm trùng phổi dai dẳng ở bệnh nhân xơ nang. Mô hình AI được cho là "cạnh tranh ngang ngửa" một mô hình chuyên biệt trong việc dự đoán tương tác giữa thể thực khuẩn và vật chủ.

Dù vậy, không có thông tin nào trong bài viết khẳng định bệnh nhân mắc nhiễm trùng do Pseudomonas aeruginosa.

Ý nghĩa và triển vọng

Radical Numerics gọi đây là "cột mốc quan trọng trong việc chuyển dịch sinh học do AI thiết kế từ dự đoán trên máy tính và kiểm chứng trong phòng thí nghiệm sang ứng dụng lâm sàng". Dù liệu pháp có thể không loại bỏ hoàn toàn ổ nhiễm trùng, bước tiến này vẫn đưa công nghệ vượt ra khỏi ranh giới phòng thí nghiệm.

Tham vọng của công ty là xây dựng một quy trình thiết kế và sản xuất thể thực khuẩn riêng cho từng ca nhiễm trùng. Nhu cầu này ngày càng cấp thiết: kháng kháng sinh đang là mối đe dọa sức khỏe toàn cầu gia tăng, với các ca nhiễm trùng kháng thuốc đã gây tử vong đáng kể trên toàn thế giới.

Với người dùng công nghệ, câu chuyện này cho thấy AI đang dần rời khỏi lĩnh vực phần mềm thuần túy để bước vào những lãnh địa từng được xem là bất khả xâm phạm – trong trường hợp này là y sinh học. Đây cũng là lời nhắc rằng những ứng dụng AI mang tính đột phá nhất có thể không nằm ở chatbot hay ứng dụng di động, mà ở nơi ranh giới giữa sinh học và thuật toán đang bị xóa nhòa.

Radical Numerics chưa phản hồi các câu hỏi về ca điều trị này.