Minority Report-esque AI memprediksi obat desainer baru sebelum dibuat |  Riset
Research

Minority Report-esque AI memprediksi obat desainer baru sebelum dibuat | Riset

Zat psikoaktif baru (NPS) – obat perancang seperti ‘garam mandi’ dan opioid sintetik – adalah momok zaman kita. Lembaga penegak hukum yang mencoba mengendalikan mereka dan petugas medis yang menangani konsekuensinya terkunci dalam permainan kucing-dan-tikus dengan ahli kimia klandestin yang dengan cepat merancang senyawa baru, biasanya dengan memodifikasi molekul yang diketahui, untuk menghindari hukum dan menciptakan ‘hukum tertinggi’ baru. . Pihak berwenang melihat lebih dari selusin obat perancang baru setiap bulan, dan mengidentifikasi strukturnya dapat memakan waktu berminggu-minggu menggunakan teknik seperti resonansi magnetik nuklir, yang pada saat itu mungkin telah digunakan oleh ribuan orang.

Sekarang sistem kecerdasan buatan baru dapat mengubah permainan. Dijuluki DarkNPS, ini didasarkan pada jaringan saraf berulang yang dapat secara akurat memprediksi struktur NPS dari spektrum massanya saja. Prosesnya relatif cepat, hanya memakan waktu beberapa hari, dan itu bisa memberi tenaga medis keunggulan dalam pertempuran mereka melawan obat-obatan desainer baru, dan memberi lembaga penegak hukum cara yang lebih cepat untuk menanganinya.

‘Tujuannya adalah untuk mengotomatisasi, setidaknya sebagian, penjelasan struktur penuh,’ kata ahli biokimia komputasi Michael Skinnider dari University of British Columbia di Kanada, penulis utama studi baru yang menggambarkan DarkNPS.1 ‘Anda akan memiliki pil atau bubuk yang mengandung beberapa senyawa yang tidak diketahui, dan Anda akan memperoleh data spektrometer massa untuk itu – dan kemudian Anda akan menggunakan sistem ini untuk memberi tahu Anda apa strukturnya.’

Skinnider dan rekan-rekannya melatih DarkNPS pada kumpulan data 1753 struktur NPS dalam database HighResNPS, yang diperbarui oleh laboratorium forensik di seluruh dunia saat zat baru diidentifikasi dalam sampel biologis dan dari penyitaan penegak hukum.

Para peneliti kemudian menggunakan DarkNPS untuk menghasilkan struktur sekitar 8,9 juta obat perancang potensial dari dataset pelatihan, dan memvalidasinya pada 194 obat yang ditambahkan ke database dalam beberapa bulan terakhir sejak dataset pelatihan diselesaikan. Mereka menemukan bahwa lebih dari 90% struktur obat baru berada di set yang dihasilkan oleh DarkNPS. Mereka juga menemukan bahwa DarkNPS memberi peringkat struktur obat baru yang benar di antara 10 kandidat teratasnya 72% dari waktu berdasarkan data spektrometri massa saja, dan bahwa tingkat keberhasilannya dapat ditingkatkan hingga 86% dengan menambahkan data dari spektrometri massa tandem.

Diperingatkan sebelumnya adalah dipersenjatai

‘Fakta bahwa kita dapat memprediksi obat-obatan desainer apa yang mungkin muncul di pasar sebelum benar-benar muncul agak mirip dengan film sci-fi tahun 2002. Laporan Minoritas, di mana pengetahuan sebelumnya tentang kegiatan kriminal yang akan terjadi membantu secara signifikan mengurangi kejahatan di dunia masa depan,’ kata David Wishart dari University of Alberta di Edmonton, penulis senior studi tersebut, dalam sebuah pernyataan.

Mampu dengan cepat mengidentifikasi struktur obat perancang baru dapat membantu membuatnya lebih cepat ilegal, tetapi Skinnider melihat penggunaan terbesar untuk sistem DarkNPS dalam respons kesehatan masyarakat dan perawatan medis darurat untuk efeknya yang tidak terduga. Mengetahui struktur NPS sangat membantu dalam mengobati efeknya. ‘Jika Anda mengatakan molekul ini mirip dengan benzodiazepin, misalnya, maka Anda akan tahu bahwa di unit gawat darurat Anda harus mengelola keracunan dengan pil atau bubuk ini dengan cara yang sama seperti kita mengelola keracunan dengan benzodiazepin lainnya,’ dia berkata.

Metode ini juga dapat digunakan untuk jenis zat lain – para peneliti sedang mengerjakan sistem untuk mendeteksi obat peningkat kinerja baru yang digunakan dalam olahraga, misalnya. ‘Kami pada dasarnya mencoba membuat sistem paralel untuk doping desainer – untuk mendeteksi bahan kimia sintetis baru yang mungkin digunakan oleh atlet elit dan yang tidak dapat dideteksi dengan metode saat ini,’ kata Skinnider.

Apoteker Amira Guirguis dari Swansea University, Inggris, yang mempelajari deteksi zat psikoaktif baru2 tetapi tidak terlibat dalam penelitian, kata penulis ‘di jalan yang benar’ menuju masalah yang belum terselesaikan dan kompleks. ‘Deteksi dan penjelasan struktural NPS yang baru muncul dan baru secara inheren menantang karena kemunculan molekul-molekul ini secara terus-menerus, keragaman kimia yang luas [and] analog struktural yang terkait erat, yang sulit dibedakan menggunakan teknik analitis konvensional,’ katanya.

Psikiater Derek Tracy, anggota Dewan Penasehat Home Office tentang Penyalahgunaan Narkoba yang berbicara dengan Dunia Kimia dalam kapasitas pribadi, kata DarkNPS dapat membantu petugas medis mengobati bahaya obat-obatan desainer. ‘Apa pun yang dapat mempercepat proses ini dan membantu mengidentifikasi dengan lebih baik struktur kimia dan dampak potensial dari [a] obat pada fisiologi manusia menawarkan kemungkinan perawatan lebih cepat yang bisa menyelamatkan nyawa,’ katanya. ‘Pertanyaan kuncinya adalah jika dan bagaimana ini bisa diterjemahkan ke pengaturan klinis,’ katanya.

Posted By : togel hari ini hongkong yang keluar 2021