AI giúp đẩy nhanh tiến độ sản xuất vaccine Covid-19

Trước đây, để điều chế một loại vaccine thường mất ít nhất gấp đôi thời gian. Ví dụ, vaccine quai bị mất 4 năm mới chính thức phân phối trên thị trường. Nguyên nhân là các nhà khoa học cần rà soát lượng dữ liệu khổng lồ nhằm xác định các hợp chất hóa học điều trị hiệu quả cũng như tiến hành thử nghiệm trong thời gian dài.

Ngày nay, nhờ học máy - một nhánh của trí tuệ nhân tạo, dữ liệu được khai thác nhanh chóng và hiệu quả hơn gấp nhiều lần. Hiện có 4/6 loại vaccine phòng Covid-19 dùng AI để đẩy nhanh quá trình bào chế, phân phối. Đó là Pfizer, AstraZeneca, Johnson & Johnson và Moderna.

"AI là chất xúc tác mạnh mẽ, hỗ trợ các nhà khoa học thu thập thông tin chi tiết bằng cách kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn thực nghiệm lẫn ngoài đời thực. Công nghệ mới này còn giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cấu trúc virus, theo dõi đột biến gen của chúng theo thời gian", Suchi Saria, giáo sư đứng đầu phòng thí nghiệm về máy học và chăm sóc sức khỏe tại Đại học Johns Hopkins chia sẻ trên IEE Spectrum.

Wall Street Journal dẫn lời Lidia Fonseca, Giám đốc mảng công nghệ và số hóa của Pfizer, cho biết, nhờ đổi mới và áp dụng AI, vaccine do hãng đồng phát triển với BioNTech được đưa ra thị trường chỉ trong vòng một năm.

Nhóm nghiên cứu tại Pfizer đã dùng bảng điều khiển kỹ thuật số để thu thập, tổng hợp lượng dữ liệu khổng lồ và dùng AI để lọc ra các nơi có thể thử nghiệm lâm sàng. Nhờ đó, nhân viên không cần tốn chi phí khi kiểm tra các địa điểm trực tiếp, tiết kiệm cả thời gian lẫn tiền bạc.

Ngoài ra AI cũng được Pfizer ứng dụng vào việc phát triển các mô hình dự đoán theo thời gian thực số ca nhiễm Covid-19 tại một địa điểm cụ thể. Các bảng điều khiển kỹ thuật số được lập trình với trí tuệ nhân tạo để có thể theo dõi hiệu quả của vaccine theo thời gian thực trong các thử nghiệm lâm sàn. Việc đẩy nhanh AI vào nghiên cứu, điều chế giúp Pfizer trở thành một trong những đơn vị tiên phong đưa vaccine ra thị trường chỉ sau hơn một năm.

Moderna và AstraZeneca cũng là hai công ty dược phẩm đi đầu trong ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào điều chế thuốc. Khác với những công ty có tuổi đời hàng trăm năm, Moderna chỉ mới xuất hiện trên thị trường 10 năm nhưng đã sớm kết hợp nền tảng số với AI để đẩy nhanh quá trình sản xuất vaccine. Chỉ 65 ngày sau khi Trung Quốc công bố giải trình tự gene nCoV, start up công nghệ sinh học này đã tạo ra được liều vaccine đầu tiên. Kỷ lục phát triển vaccine thần tốc này của Moderna đến từ việc tiến hành nhanh các nghiên cứu lâm sàng dựa trên việc tự động hóa trong hoạt động thu thập dữ liệu, phân tích các chỉ số, dự báo bằng AI.

Nền tảng số hóa với AI, IoT được hãng xây dựng từ trước đã đẩy nhanh quá trình thu thập dữ liệu, tự động hóa, từ đó cho ra thành phẩm nhanh chóng hơn cách truyền thống.

Hãng dược AstraZeneca cũng chủ động ứng dụng trí tuệ nhân tạo và tự động hóa để thu thập và xử lý thông tin, trạng thái các loại bệnh nhanh hơn phương pháp nghiên cứu thông thường 30%. Quá trình vận hành cũng được rút ngắn 75% do thời gian và lượng lao động được giảm thiểu.

Ở Janssen Research & Development thuộc Johnson & Johnson, các nhà khoa học mới hợp tác với nhóm nghiên cứu của MIT trong việc thử nghiệm lâm sàng vaccine. Mô hình DELPHI do nhóm nghiên cứu phát triển nhằm thu thập dữ liệu về quá trình lây lan của virus trên toàn thế giới bằng AI. Từ đó, các nhà khoa học có thể dự báo được nơi sẽ gia tăng các ca nhiễm Covid-19 và tiến hành thử nghiệm lâm sàng tại đây. Trên thực tế, phần lớn các địa điểm do DELPHI dự đoán đã trở thành các điểm bùng phát lớn như Nam Phi và Brazil.

"Tất cả dự đoán từ mô hình này đều được công bố rộng rãi, vì vậy mọi người có thể kiểm tra mức độ chính xác của nó. Cho đến hiện tại, DELPHI là một trong những mô hình chính xác nhất từng được cộng đồng khoa học tạo ra", Dimitris Bertsimas, thành viên chính của dự án chia sẻ trên bảng tin của đại học MIT.

Không chỉ rút ngắn thời gian nghiên cứu, bào chế và thử nghiệm vaccine, AI còn đang được các nhà sản xuất dược ứng dụng trong việc bảo quản, phân phối vaccine chống Covid-19 trên toàn cầu.