AI Mempercepat Desain Antibodi Baru yang Dapat Menargetkan Kanker Payudara
Kanker payudara adalah salah satu jenis kanker yang paling umum dan mematikan di dunia. Menurut data dari World Health Organization (WHO), sekitar 2,3 juta wanita didiagnosis dengan kanker payudara pada tahun 2020, dan sekitar 685 ribu orang meninggal akibat penyakit ini.
Salah satu cara untuk mengobati kanker payudara adalah dengan menggunakan antibodi, yaitu protein yang dapat mengenali dan menempel pada molekul tertentu di permukaan sel kanker. Antibodi ini kemudian dapat memicu sistem kekebalan tubuh untuk menghancurkan sel kanker tersebut.
Namun, tidak semua antibodi efektif melawan semua jenis kanker payudara. Beberapa sel kanker payudara memiliki mutasi atau variasi genetik yang membuat mereka resisten terhadap antibodi tertentu. Oleh karena itu, diperlukan desain antibodi baru yang dapat menargetkan sel kanker payudara dengan lebih spesifik dan kuat.
Bagaimana AI Bisa Membantu Desain Antibodi Baru?
Desain antibodi baru adalah proses yang kompleks dan memakan waktu. Para ilmuwan harus melakukan banyak eksperimen laboratorium untuk mencari kombinasi protein yang optimal untuk membentuk antibodi. Proses ini bisa berlangsung selama berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun.
Untuk mempercepat proses ini, beberapa peneliti telah menggunakan kecerdasan buatan (AI) sebagai alat bantu. AI adalah teknologi yang dapat melakukan tugas-tugas cerdas seperti belajar, berpikir, dan menyelesaikan masalah dengan cara yang mirip dengan manusia.
AI dapat membantu desain antibodi baru dengan cara:
- Menganalisis data genetik dari sel kanker payudara untuk mencari target potensial untuk antibodi.
- Menggunakan algoritma pembelajaran mesin untuk menciptakan struktur protein virtual yang sesuai dengan target tersebut.
- Mengoptimalkan struktur protein tersebut agar memiliki sifat-sifat yang diinginkan, seperti stabilitas, afinitas, dan spesifisitas.
- Menghasilkan resep molekuler untuk membuat protein tersebut di laboratorium.
Contoh AI dalam Desain Antibodi Baru
Salah satu contoh penggunaan AI dalam desain antibodi baru adalah penelitian yang dilakukan oleh tim dari University of Cambridge dan University of Bristol di Inggris⁴. Mereka menggunakan AI untuk mendesain versi baru dari trastuzumab, sebuah antibodi yang digunakan untuk mengobati kanker payudara HER2-positif.
Trastuzumab bekerja dengan cara mengenali dan menempel pada protein HER2 yang terdapat di permukaan sebagian besar sel kanker payudara HER2-positif. Namun, beberapa pasien tidak merespon trastuzumab atau menjadi resisten setelah pengobatan.
Tim peneliti menggunakan AI untuk mencari cara meningkatkan efektivitas trastuzumab. Mereka memberi masukan data struktur molekuler dari trastuzumab ke dalam program komputer bernama AARON (Antibody Artificial Recognition Neural Network). Program ini kemudian menciptakan ratusan versi baru dari trastuzumab dengan perubahan-perubahan kecil pada strukturnya.
Dari ratusan versi tersebut, tim peneliti memilih 10 versi terbaik berdasarkan prediksi program tentang afinitas dan spesifisitas mereka terhadap HER2. Mereka kemudian membuat versi-versi tersebut secara sintetis di laboratorium dan mengujinya pada sampel jaringan kanker payudara manusia.
