AI thiết kế protein như 'GPS' định vị chính xác khối u
Một nhóm nghiên cứu châu Âu vừa sử dụng AI để tạo ra protein giúp định vị chính xác tế bào ung thư da, mở ra triển vọng phát triển liệu pháp miễn dịch mới.
Các nhà khoa học tại Đại học Kỹ thuật Đan Mạch đã ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để thiết kế các protein có khả năng “dẫn đường” cho tế bào miễn dịch, cụ thể là tế bào T, xác định và tiêu diệt chính xác tế bào ung thư da melanoma.
Protein do AI thiết kế đang huấn luyện tế bào miễn dịch trở thành sát thủ diệt ung thư một cách nhanh chóng và an toàn.
Bằng cách kết hợp ba công cụ AI khác nhau, nhóm nghiên cứu đã tạo ra hàng chục nghìn protein nhân tạo trong thời gian ngắn. Sau khi sàng lọc, họ tìm được một protein tối ưu có thể gắn kết mạnh mẽ với tế bào ung thư melanoma. Khi được đưa vào tế bào T, loại protein này hoạt động như hệ thống GPS phân tử, giúp định vị chính xác mục tiêu và kích hoạt phản ứng miễn dịch nhanh chóng. Kết quả cho thấy các tế bào T đã nhận diện và phá hủy tế bào ung thư, đồng thời ngăn chặn sự phát triển của khối u trong các thí nghiệm tại phòng lab.
Điểm nổi bật của phương pháp này là tốc độ. Việc thiết kế protein chỉ mất khoảng 1 đến 2 ngày, và các thử nghiệm cơ bản có thể thực hiện trong vòng vài tuần – nhanh hơn rất nhiều so với phương pháp truyền thống vốn kéo dài hàng tháng. Cách tiếp cận này dựa trên nền tảng của công nghệ dự đoán cấu trúc protein, từng được trao giải Nobel Hóa học năm 2024.
Giáo sư Timothy Jenkins, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, cho biết mục tiêu dài hạn là phát triển các liệu pháp miễn dịch có thể tùy biến cho từng bệnh nhân, mở đường cho cá nhân hóa điều trị ung thư. Ông khẳng định nghiên cứu này mới chỉ là bước đầu chứng minh tính khả thi của công nghệ, nhưng những tín hiệu thu được rất đáng khích lệ.
Chuyên gia Stanley Riddell tại Trung tâm Ung thư Fred Hutch (Mỹ) nhận định đây là “một bước tiến đáng kể”, không chỉ mở rộng tiềm năng ứng dụng AI trong điều trị ung thư mà còn có thể áp dụng cho các bệnh lý phức tạp khác. Theo ông, việc rút ngắn thời gian từ thiết kế protein đến thử nghiệm thực tế là một lợi thế lớn, giúp thúc đẩy tiến trình nghiên cứu các liệu pháp mới.
Tuy nhiên, các chuyên gia cũng nhấn mạnh rằng phương pháp này vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm ban đầu. Các bước tiếp theo sẽ cần kiểm nghiệm trên động vật, sau đó là thử nghiệm lâm sàng trên người để đánh giá tính an toàn và hiệu quả thực tế. Dù còn nhiều việc phải làm, nhưng kết quả ban đầu cho thấy AI đang mở ra một hướng tiếp cận hoàn toàn mới trong lĩnh vực miễn dịch học và điều trị ung thư.
Nếu thành công, kỹ thuật thiết kế protein bằng AI này có thể trở thành một phần không thể thiếu trong “hộp công cụ” điều trị của y học tương lai, nơi liệu pháp được tạo riêng cho từng cá nhân, chính xác đến từng phân tử.
