AI Membantu Peneliti Merancang Bakteriofag Baru untuk Melawan Bakteri
Tim peneliti di Amerika Serikat memanfaatkan kecerdasan buatan (AI) untuk merancang genom lengkap bakteriofag baru. Studi yang diterbitkan di jurnal Science tersebut menjadi salah satu langkah penting dalam pengembangan fag yang dirancang secara generatif.
Penelitian ini dipimpin Brian Hie, asisten profesor di Stanford University sekaligus peneliti inovasi di Arc Institute. Tim menggunakan model bahasa genom Evo 1 dan Evo 2 untuk menghasilkan rancangan genom bakteriofag dengan struktur genetik yang realistis.
Model AI Menghasilkan Genom Fag dengan Target E. coli
Para peneliti merancang bakteriofag yang secara khusus menargetkan Escherichia coli C atau E. coli C. Bakteriofag merupakan virus yang menginfeksi bakteri dan tidak menyerang manusia, hewan, atau tumbuhan seperti virus pada umumnya.
Model AI menghasilkan berbagai kandidat berdasarkan pola dan struktur genom yang tersedia. Peneliti kemudian melakukan penyaringan untuk memilih rancangan yang dinilai memiliki karakteristik biologis sesuai dengan tujuan penelitian.
baca juga: Tak Mau Kalah dari OpenAI, Meta Klaim AI Canggihnya Lepas Kendali dan Retas Sistem
Dari ribuan urutan kandidat, tim memilih hampir 300 rancangan untuk tahap pengujian lebih lanjut. Sebanyak 285 rancangan berhasil disintesis dan dirakit di dalam sel E. coli.
Sebanyak 16 Rancangan Berhasil Menjadi Fag Viabel
Hasil pengujian menunjukkan bahwa 16 dari 285 rancangan tersebut menghasilkan bakteriofag viabel. Fag tersebut mampu bereproduksi dan membunuh bakteri dalam pengujian laboratorium.
Beberapa fag hasil rancangan AI bahkan menunjukkan kemampuan membunuh E. coli yang lebih baik dibandingkan phiX174. Fag alami tersebut menjadi salah satu pembanding dalam eksperimen karena diketahui dapat menginfeksi E. coli.
Tim juga menguji campuran beberapa fag rancangan terhadap galur E. coli yang telah mengalami resistensi terhadap phiX174. Campuran tersebut tetap menunjukkan aktivitas terhadap bakteri yang resisten.
Hasil itu memberikan indikasi bahwa pendekatan generatif berbasis AI dapat membantu memperluas pilihan dalam penelitian terapi fag. Namun, temuan tersebut masih berada pada tahap penelitian laboratorium dan belum membuktikan efektivitas penggunaannya sebagai terapi pada manusia.
Terapi Fag AI Berpotensi Mengatasi Resistensi Bakteri
Terapi fag memanfaatkan kemampuan bakteriofag untuk mengenali dan menginfeksi bakteri tertentu. Pendekatan ini telah lama menjadi objek penelitian karena fag dapat memiliki target bakteri yang lebih spesifik dibandingkan antibiotik konvensional.
Kemunculan resistensi antibiotik mendorong peneliti mencari strategi tambahan untuk mengendalikan infeksi bakteri. Dalam konteks tersebut, AI berpotensi membantu mempercepat proses pencarian dan perancangan fag dengan karakteristik tertentu.
Penelitian Brian Hie dan tim menunjukkan bahwa model bahasa genom dapat menghasilkan rancangan biologis yang kemudian diuji secara eksperimental. Pendekatan ini menggabungkan kemampuan komputasi AI dengan proses sintesis dan validasi di laboratorium.
Meski demikian, keberhasilan menghasilkan fag viabel tidak otomatis menunjukkan bahwa fag tersebut aman atau efektif digunakan dalam pengobatan. Peneliti masih perlu mengevaluasi karakteristik biologis, keamanan, stabilitas, serta efektivitas fag melalui penelitian lanjutan.
Peneliti Ingatkan Risiko Keamanan Hayati
Kemajuan tersebut juga menimbulkan perhatian terhadap aspek keamanan hayati. Dalam artikel Perspective yang menyertai penelitian, Thomas Inglesby dan Moritz Hanke dari Johns Hopkins University menyoroti perlunya pengawasan terhadap teknologi perancangan genom berbasis AI.
Keduanya menyerukan penerapan kewajiban hukum untuk melakukan skrining terhadap pemesanan materi genetik sintetis. Menurut mereka, mekanisme tersebut tidak seharusnya hanya bergantung pada perlindungan atau inisiatif yang bersifat sukarela.
Kekhawatiran tersebut muncul karena teknologi AI dapat meningkatkan kemampuan manusia dalam merancang urutan biologis. Karena itu, perkembangan teknologi perlu berjalan bersamaan dengan sistem pengawasan yang dapat mencegah penyalahgunaan.
Pengembangan Fag Berbasis AI Masih Membutuhkan Pengujian
Temuan ini memperlihatkan bahwa AI dapat membantu peneliti merancang genom bakteriofag yang kemudian diwujudkan melalui eksperimen biologis. Sebanyak 16 fag viabel dari 285 rancangan yang berhasil dirakit menjadi bukti awal bahwa pendekatan tersebut dapat bekerja dalam kondisi laboratorium.
Ke depan, penelitian perlu menentukan apakah fag hasil rancangan AI memiliki keunggulan yang konsisten dibandingkan fag alami. Peneliti juga perlu memastikan aspek keamanan sebelum teknologi tersebut dapat diarahkan menuju aplikasi medis.
Jika pengembangan tersebut berhasil melalui berbagai tahap validasi, perancangan fag berbasis AI berpotensi menjadi salah satu pendekatan baru dalam menghadapi bakteri yang sulit ditangani. Namun, penerapannya tetap membutuhkan pengujian ketat dan kerangka keamanan hayati yang memadai.
baca juga: ChatGPT hapus batas percakapan teks untuk semua pengguna
Leave a Reply