Penyelidikan Tanpa Haiwan: Teknologi Membuka Jalan untuk Masa Depan Bioperubatan

công nghệ - Ảnh 1. — Penggunaan haiwan dalam penyelidikan bioperubatan telah wujud selama berabad-abad - Foto: AI

Had model haiwan

Tikus, arnab, monyet, dan banyak haiwan lain telah menjadi teman makmal selama beberapa generasi. Ia digunakan untuk menguji ketoksikan dadah, mengkaji penyakit, dan menguji rawatan baharu. Walau bagaimanapun, bukti saintifik yang semakin meningkat menunjukkan bahawa kajian haiwan tidak selalu mencerminkan tindak balas biologi secara tepat pada manusia.

Menurut Pentadbiran Makanan dan Ubat AS (FDA), sehingga 90% ubat yang telah menunjukkan hasil positif pada haiwan gagal apabila diuji pada manusia. Sebabnya ialah perbezaan ketara dalam gen, struktur biologi dan sistem imun antara manusia dan haiwan menyukarkan pemindahan data yang diperoleh daripada haiwan dengan berkesan.

Di samping itu, mengekalkan model penyelidikan haiwan memakan masa, mahal dan menyebabkan kontroversi etika. Ini adalah motivasi untuk saintis mencari penyelesaian alternatif, dan AI adalah salah satu hala tuju yang menjanjikan.

Kecerdasan buatan: penapisan data dan simulasi biologi

AI mempunyai keupayaan untuk memproses dan menganalisis sejumlah besar data yang tidak dapat dilakukan oleh manusia dalam masa yang singkat. Dalam penyelidikan bioperubatan, AI boleh menyemak ratusan ribu kertas saintifik, menganalisis struktur molekul berpuluh ribu sebatian, meramalkan ketoksikan, keberkesanan dan mekanisme tindakan ubat pada tubuh manusia tanpa memerlukan ujian haiwan.

Satu kajian baru-baru ini di AS menunjukkan bahawa AI boleh meramalkan ketoksikan hati sebatian dengan ketepatan sehingga 87%, jauh lebih tinggi daripada kebanyakan kaedah ujian semasa. Para saintis bahkan mensimulasikan lebih daripada 100,000 "tikus maya" pada sistem komputer untuk menguji keberkesanan dadah, sesuatu yang tidak boleh dilakukan di dunia nyata atas sebab etika dan kewangan.

AI juga digunakan dalam penyelidikan vaksin COVID-19, dengan ketara mengurangkan masa pembangunan. Dengan bantuan AI, saintis boleh mengenal pasti dengan pantas kawasan protein virus (epitope) yang berkemungkinan menimbulkan tindak balas imun, dengan itu mereka bentuk vaksin yang berkesan tanpa perlu menggunakan model tetikus tradisional dalam banyak peringkat awal.

AI tidak berfungsi secara bersendirian, tetapi sering digabungkan dengan bioteknologi seperti organoid, tisu bercetak 3D atau sistem berbilang organ (body-on-chip). Model ini menggunakan sel manusia untuk mensimulasikan fungsi biologi hati, jantung, otak... dan apabila digabungkan dengan AI, sistem boleh menganalisis tindak balas ubat atau penyakit yang kompleks dalam persekitaran yang hampir menyerupai tubuh manusia.

Contohnya, tisu paru-paru tiruan yang disambungkan kepada AI untuk menilai tahap penembusan virus SARS-CoV-2 memberikan hasil yang setara dengan eksperimen tetikus, tetapi lebih cepat dan lebih tepat. Dari situ, ujian boleh dilakukan dalam arah yang diperibadikan berdasarkan sel stem pesakit sendiri, dan bukannya menggunakan model haiwan piawai seperti sebelum ini.

Membentuk era bebas haiwan dalam penyelidikan bioperubatan

Gabungan AI dan bioteknologi membuka jalan kepada era baharu penyelidikan bebas haiwan, yang bukan sahaja mengurangkan kos dan masa, tetapi juga meningkatkan ketepatan meramalkan tindak balas dadah, terutamanya apabila perubatan diperibadikan menjadi arus perdana.

Banyak negara, termasuk Amerika Syarikat, telah mula melonggarkan peraturan yang memerlukan ujian dadah ke atas haiwan sebelum menjalankan ujian klinikal. Ini adalah isyarat jelas bahawa dunia saintifik sedang berubah, secara beransur-ansur bergerak ke arah model penyelidikan yang lebih berkesan, berperikemanusiaan dan moden dengan bantuan kecerdasan buatan.

MINH HAI

Sumber: https://tuoitre.vn/nghien-cuu-khong-dong-vat-cong-nghe-mo-loi-cho-y-sinh-tuong-lai-20250609142417126.htm