Naukowcy z Uniwersytetu w Zurychu (UZH) zbadali, jak sztuczna inteligencja (AI) może pomóc w identyfikacji bakterii opornych na antybiotyki. Zespół badawczy, którym kieruje profesor Adrian Egli z Instytutu Mikrobiologii Medycznej UZH, jako pierwszy na świecie sprawdził, w jaki sposób model GPT-4, opracowany przez OpenAI, może być wykorzystany w analizie oporności na antybiotyki. Wyniki tego projektu stanowią obiecujący krok naprzód w walce z rosnącym zagrożeniem odporności na antybiotyki.
Jak działa AI w diagnostyce oporności na antybiotyki?
Badacze wykorzystali AI do interpretacji popularnego testu laboratoryjnego, znanego jako test dyfuzyjny Kirby’ego-Bauera. Test ten służy lekarzom do określenia, które antybiotyki mogą zwalczyć określoną infekcję bakteryjną, a które są nieskuteczne. Naukowcy opracowali system o nazwie „EUCAST-GPT-expert” zgodny z rygorystycznymi wytycznymi Komitetu Europejskiego do Spraw Testowania Oporności na Antybiotyki (EUCAST), który wykorzystuje dane eksperckie i najnowsze informacje do interpretacji wyników. System przetestowano na setkach próbek bakteryjnych, co pozwoliło skutecznie zidentyfikować oporność na antybiotyki o kluczowym znaczeniu dla ratowania życia.
AI kontra eksperci — kto jest bardziej skuteczny?
Chociaż AI wzbudza ogromne nadzieje w diagnostyce, badanie wykazało, że mimo iż system AI działa szybko, to wciąż nie jest tak dokładny jak ludzcy eksperci. Profesor Adrian Egli zaznacza, że oporność na antybiotyki staje się coraz większym globalnym zagrożeniem i konieczne jest opracowywanie szybszych i bardziej niezawodnych narzędzi do jej wykrywania. AI może znacząco przyspieszyć proces diagnozy, ale w niektórych przypadkach system błędnie klasyfikował bakterie jako oporne na antybiotyki, co mogło prowadzić do opóźnień w leczeniu.
Eksperci byli bardziej precyzyjni w ocenie oporności, jednak zastosowanie AI może pomóc w standaryzacji wyników i przyspieszeniu procesu diagnostycznego. Potencjalnie może to poprawić nie tylko szybkość, ale i jakość diagnozy, zwłaszcza w przypadkach, gdzie czas odgrywa kluczową rolę.
Wsparcie dla personelu medycznego
Niezależnie od pewnych ograniczeń, badanie wskazuje na ogromny potencjał AI w służbie zdrowia. Sztuczna inteligencja może pomóc w ujednoliceniu interpretacji złożonych testów diagnostycznych, redukując zmienność i subiektywność w ocenie wyników przez ludzkie oko. To z kolei może prowadzić do lepszych wyników leczenia pacjentów.
Profesor Egli podkreśla jednak, że system wymaga jeszcze dalszych testów i usprawnień, zanim będzie mógł zostać w pełni wdrożony w szpitalach. AI, zamiast zastępować lekarzy, mogłaby działać jako narzędzie wspierające ich pracę, ułatwiając mikrobiologom podejmowanie trafniejszych decyzji diagnostycznych.
„Nasze badanie to ważny pierwszy krok, ale jeszcze daleko do zastąpienia ludzkiej wiedzy. Postrzegamy AI jako narzędzie uzupełniające, które może wspierać mikrobiologów w ich pracy.” — Adrian Egli, profesor UZH
AI jako globalne wsparcie w walce z opornością na antybiotyki
Według autorów badania, sztuczna inteligencja może odegrać istotną rolę we wspieraniu globalnych działań na rzecz zwalczania oporności na antybiotyki. Wraz z dalszym rozwojem technologii, diagnostyka oparta na AI mogłaby pomóc laboratoriom na całym świecie szybciej i dokładniej wykrywać lekooporne infekcje, co jest kluczowe w zachowaniu skuteczności istniejących antybiotyków.
W dobie, gdy bakterie coraz częściej wykazują oporność na dotychczasowe metody leczenia, każda nowa technologia, która może przyspieszyć i poprawić diagnostykę, jest na wagę złota. Sztuczna inteligencja, mimo że wciąż wymaga doskonalenia, ma potencjał stać się jednym z kluczowych narzędzi w walce z tym narastającym zagrożeniem zdrowia publicznego.
Źródła:
– University of Zurich (UZH)
– Giske, C. G., et al. (2024). GPT-4-based AI agents—the new expert system for detection of antimicrobial resistance mechanisms?. Journal of Clinical Microbiology. doi.org/10.1128/jcm.00689-24
