Tích hợp AI điều trị ung thư

Trên cơ sở những kết quả bước đầu, thời gian tới, nhóm nghiên cứu định hướng mở rộng ứng dụng mô hình CADD sang các nhóm hợp chất tự nhiên khác, đồng thời đa dạng hóa các đích điều trị, góp phần nâng cao hiệu quả nghiên cứu và phát triển thuốc.

0:00 / 0:00
0:00

Căn bệnh ung thư ảnh hưởng lớn tới sức khỏe cộng đồng, do đó, nhu cầu tìm kiếm giải pháp điều trị hiệu quả, an toàn, bền vững đang trở nên cấp thiết. Việc tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI), tính toán hiệu năng cao và kiểm chứng thực nghiệm đang mở ra hướng tiếp cận hiệu quả trong thiết kế dẫn xuất chất xanthone, hướng đích điều trị ung thư.

Nghiên cứu thiết kế thuốc sử dụng công cụ máy tính (CADD) đang trở thành một xu hướng quan trọng trong lĩnh vực Hóa Dược hiện đại. Tại Việt Nam, việc tích hợp AI và tính toán hiệu năng cao với thực nghiệm đang mở ra cách tiếp cận mới trong khai thác các hợp chất tự nhiên. Trong nghiên cứu này, khung xanthone được lựa chọn như một nguồn nguyên liệu giàu tiềm năng, với quy trình nghiên cứu định hướng xuyên suốt từ mô phỏng đến kiểm chứng thực nghiệm.

Nghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất tiềm năng ức chế tế bào ung thư từ hợp chất khung xanthone nguồn gốc tự nhiên tại Viện Hóa học.
Nghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất tiềm năng ức chế tế bào ung thư từ hợp chất khung xanthone nguồn gốc tự nhiên tại Viện Hóa học.

Bên cạnh các phương pháp điều trị truyền thống, xu hướng phát triển thuốc hiện đại này đang chuyển dịch mạnh mẽ theo hướng thiết kế nhắm đích, kết hợp với các công nghệ tính toán tiên tiến nhằm rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu quả nghiên cứu. Trong xu thế đó, các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên, nhất là nhóm xanthone, đang thu hút sự quan tâm nhờ tiềm năng sinh học đa dạng, trong đó có hoạt tính chống ung thư. Tuy nhiên, việc khai thác hiệu quả các hợp chất này vẫn còn gặp nhiều hạn chế nếu chỉ dựa trên phương pháp thực nghiệm truyền thống, vốn tiêu tốn nhiều thời gian và chi phí.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Minh Quân cùng các cộng sự tại Viện Hóa học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã triển khai đề tài “Nghiên cứu sử dụng phương pháp tính toán mô phỏng kết hợp thực nghiệm nhằm tìm kiếm các hợp chất tiềm năng ức chế tế bào ung thư từ hợp chất khung xanthone nguồn gốc tự nhiên”. Đề tài này hướng tới xây dựng một quy trình nghiên cứu tích hợp, trong đó các phương pháp tính toán hiện đại như AI, mô phỏng phân tử và tính toán hiệu năng cao được sử dụng để kết hợp với kiểm chứng bằng thực nghiệm, góp phần mở ra cách tiếp cận mới trong nghiên cứu và phát triển thuốc tại Việt Nam.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Minh Quân cho biết, nhóm nghiên cứu đã xây dựng một bộ cơ sở dữ liệu các hợp chất thuộc khung xanthone, bao gồm cả các hợp chất đã có dữ liệu thực nghiệm và các hợp chất phục vụ sàng lọc ảo. Trên cơ sở đó, mô hình học máy được phát triển và huấn luyện nhằm dự đoán khả năng tương tác của hợp chất với các đích sinh học liên quan ung thư, từ đó nhanh chóng đưa ra một danh sách rút gọn các hợp chất tiềm năng ức chế protein nghiên cứu. Việc kết hợp dữ liệu thực nghiệm đã công bố với các mô hình tính toán giúp định hướng rõ ràng hơn cho quá trình sàng lọc, thay vì phụ thuộc vào cách tiếp cận “thử-sai” truyền thống.

Song song với đó, các thông số dược động học và chỉ số “giống thuốc” của các hợp chất cũng được dự đoán bằng các công cụ tính toán chuyên dụng. Nhờ vậy, không chỉ các hợp chất có tiềm năng cao ức chế protein đích được lựa chọn, mà còn bảo đảm tiêu chí cần thiết cho phát triển thuốc như khả năng hấp thụ, phân bố và độ an toàn... Đây là bước quan trọng giúp nâng cao độ tin cậy của các dự đoán tính toán, đồng thời tiếp tục rút gọn danh sách để nhận định các hợp chất dẫn đường trước khi chuyển sang giai đoạn thực nghiệm.

Một điểm nhấn của nghiên cứu là việc ứng dụng các mô hình học sâu trong thiết kế các dẫn xuất mới từ những hợp chất Leads đã được xác định. Thay vì chỉ dừng lại ở việc “tìm kiếm”, nghiên cứu đã tiến thêm một bước quan trọng là “thiết kế” các dẫn xuất mới dựa trên cấu trúc của các chất Leads với mục tiêu cải thiện hoạt tính. Cách tiếp cận này thể hiện rõ vai trò của AI không chỉ trong việc phân tích dữ liệu mà còn trong sáng tạo các hợp chất cấu trúc mới, một hướng đi đang được thế giới quan tâm trong lĩnh vực thiết kế thuốc.

Đáng chú ý, với danh sách các dẫn xuất tiềm năng thu được từ quá trình mô phỏng, nghiên cứu đã tiến hành bán tổng hợp các dẫn xuất này dựa trên tiền chất là axit gambogic - một hợp chất xanthone có hàm lượng lớn trong nhựa cây đằng hoàng. Hai nhóm dẫn xuất chính là ester (11 chất) và amide (08 chất) đã được tổng hợp với hiệu suất cao, đồng thời quy trình tổng hợp cũng được xây dựng và công bố.

Các dẫn xuất thu được đã được đánh giá hoạt tính sinh học trên các dòng tế bào ung thư; hai hợp chất tiềm năng nhất tiếp tục được thử nghiệm trên mô hình động vật để xác định khả năng ức chế khối u, đồng thời tiến hành đánh giá độc tính cấp và bán trường diễn nhằm bảo đảm độ an toàn. Kết quả cho thấy nhiều dẫn xuất thể hiện hoạt tính kháng u đáng kể, phù hợp với dự đoán mô phỏng; nổi bật là methyl gamgogate và morpholinyl gambogamide với hiệu quả ức chế khối u vượt trội.

Tuy nhiên, theo Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Minh Quân, quá trình triển khai hướng nghiên cứu tích hợp vẫn đối mặt không ít thách thức. Trước hết là hạn chế về dữ liệu đầu vào cho các mô hình học máy do thiếu nguồn dữ liệu thực nghiệm chất lượng cao, ảnh hưởng đến độ tin cậy dự đoán. Bên cạnh đó, việc tích hợp hiệu quả giữa các nhóm nghiên cứu liên ngành, bao gồm hóa học, sinh học, tin sinh học và khoa học dữ liệu, đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ cả về chuyên môn lẫn quy trình làm việc.

Trên cơ sở những kết quả bước đầu, thời gian tới, nhóm nghiên cứu định hướng mở rộng ứng dụng mô hình CADD sang các nhóm hợp chất tự nhiên khác, đồng thời đa dạng hóa các đích điều trị, góp phần nâng cao hiệu quả nghiên cứu và phát triển thuốc.

Có thể bạn quan tâm

Tin cùng chuyên mục

Bí thư Tỉnh ủy Dương Quốc Huy thăm và làm việc tại Bệnh viện Đa khoa số 1

Bí thư Tỉnh ủy Dương Quốc Huy thăm và làm việc tại Bệnh viện Đa khoa số 1

Nằm trong chuỗi các hoạt động triển khai chương trình phát động Chiến dịch khám sức khoẻ định kỳ, khám sàng lọc miễn phí cho người dân trên địa bàn tỉnh năm 2026, sáng 5/6, đồng chí Dương Quốc Huy - Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Bí thư Tỉnh ủy đã đến thăm và làm việc tại Bệnh viện Đa khoa số 1 tỉnh. Đây là một trong các đơn vị y tế đang tích cực tham gia triển khai chương trình khám sức khỏe toàn dân theo chỉ đạo của tỉnh.

Lần đầu tiên chỉnh sửa gene phôi người với độ chính xác chưa từng có

Lần đầu tiên chỉnh sửa gene phôi người với độ chính xác chưa từng có

Một nhóm nhà khoa học tại Đại học Columbia (Mỹ) vừa công bố thành tựu được đánh giá là cột mốc mới trong lĩnh vực di truyền học khi lần đầu tiên chỉnh sửa thành công gene trên phôi người bằng công nghệ “base editing” với độ chính xác cao chưa từng có. Thành tựu này mở ra triển vọng điều trị các bệnh di truyền ngay từ giai đoạn phôi thai, song cũng làm dấy lên nhiều tranh luận về tính an toàn và các hệ lụy đạo đức lâu dài.

Nguyễn Anh Quân - bác sĩ trẻ mang kỹ thuật chuyên sâu về tuyến cơ sở

Nguyễn Anh Quân - bác sĩ trẻ mang kỹ thuật chuyên sâu về tuyến cơ sở

Trong nỗ lực thu hẹp khoảng cách về chăm sóc sức khỏe giữa các vùng miền, nhiều bác sĩ trẻ đã tình nguyện về công tác tại tuyến cơ sở, mang theo kiến thức chuyên môn và tinh thần cống hiến vì cộng đồng. Thạc sĩ, bác sĩ Nguyễn Anh Quân, Bệnh viện Đại học Y Hà Nội, là một trong những gương mặt tiêu biểu như vậy.

Đồng chí Giàng Thị Dung - Phó Bí thư Tỉnh ủy, Trưởng đoàn Đại biểu Quốc hội tỉnh kiểm tra công tác khám sức khỏe định kỳ tại phường Cam Đường

Đồng chí Giàng Thị Dung - Phó Bí thư Tỉnh ủy, Trưởng đoàn Đại biểu Quốc hội tỉnh kiểm tra công tác khám sức khỏe định kỳ tại phường Cam Đường

Sáng 05/6, đồng chí Giàng Thị Dung - Phó Bí thư Tỉnh ủy, Trưởng đoàn Đại biểu Quốc hội tỉnh đã đến kiểm tra công tác tổ chức chiến dịch khám sức khỏe định kỳ, khám sàng lọc cho người dân trên địa bàn phường Cam Đường.

Từ 31/5, kết quả khám sức khỏe được kết nối để tạo Sổ Sức khỏe điện tử trên VNeID

Từ 31/5, kết quả khám sức khỏe được kết nối để tạo Sổ Sức khỏe điện tử trên VNeID

Người dân sẽ sớm có thể theo dõi kết quả khám sức khỏe, lịch sử khám chữa bệnh và nhiều thông tin y tế quan trọng ngay trên ứng dụng VNeID. Theo hướng dẫn mới của Bộ Y tế, dữ liệu khám sức khỏe và khám chữa bệnh sẽ được liên thông, cập nhật vào hồ sơ sức khỏe điện tử, tạo nền tảng cho việc quản lý và chăm sóc sức khỏe trên môi trường số.

Đẩy mạnh chăm sóc dinh dưỡng cho bà mẹ và trẻ em

Hưởng ứng Ngày Vi chất dinh dưỡng 01 - 02/6/2026 Đẩy mạnh chăm sóc dinh dưỡng cho bà mẹ và trẻ em

Công tác chăm sóc sức khỏe bà mẹ và trẻ em, đặc biệt là phòng, chống thiếu vi chất dinh dưỡng, luôn được ngành y tế và các địa phương quan tâm triển khai với nhiều giải pháp. Đây là nhiệm vụ có ý nghĩa quan trọng, góp phần nâng cao chất lượng dân số, cải thiện tầm vóc và thể lực thế hệ tương lai.

fb yt zl tw