Geçen gün bir sohbette, doktor bir arkadaşımın anlattıkları beni çok şaşırttı ve antibiyotiklerle ilgili küçük bir araştırma yapmaya başladım. Anlattığı şuydu; 72 yaşındaki bir hasta üriner yolu enfeksiyonuyla hastaneye gidiyor. İki gün sonra kanda enfeksiyon, dört gün sonra yoğun bakım. Verilen hiçbir antibiyotik işe yaramıyor ve hasta hayatını kaybediyor.

Bu durum nadir bir olay diye düşünülebilir ama antibiyotiklerle ilgili ilginç bir durum var. Dünya Sağlık Örgütü'ne göre bakteriyel antimikrobiyal direnç, 2019'da doğrudan 1,27 milyon ölüme yol açtı ve yaklaşık 4,95 milyon ölümle de ilişkili. The Lancet'te yayımlanan küresel projeksiyonlara göre, 2025'ten 2050'ye kadar bu sayı doğrudan 39 milyondan fazla ölüme çıkabilir; ilişkili ölümler ise 169 milyona kadar ulaşabilir. Bu, bir sistem krizinin hikayesi ve 1987'de başlıyor. Sağlık tarihçileri o yılı "antibiyotik keşfinin kapanış tarihi olarak kabul ediyor.

Bu tarihin öncesinde antibiyotiklerle ilgili 'altın çağ' yaşanıyordu. 1928'de penisilin keşfi. 1940'lar ve 50'ler: Streptomisin, tetrasiklinler, eritromisn, vankomisin. Hepsi, doğanın laboratuvarından çıktı. 1960'lara kadar, her yıl yeni bir antibiyotik sınıfı bulundu. Tempo azalsa da, sistem çalışıyordu.1987'den sonra hiçbir yeni antibiyotik sınıfı kliniğe ulaşmadı. Evet, bazı yeni ilaçlar geliştirildi. Ama hepsi eski sınıfların iyileştirilmiş versiyonlarıydı.

39 YILDIR YENİ BİR ŞEY YOK

Otuz dokuz yıl! Bu arada cep telefonları çıktı, internet hayatımızı girdi, insan genomu okundu, yapay zeka konuşmaya başladı. Ama bakterilere karşı yepyeni bir silah olmadı Peki ama neden

Antibiyotiği geliştirmek pahalı, milyarlar harcanıyor üstelik 10-15 yıl alıyor. Ama en büyük paradoks bu da değil. İlaç şirketleri antibiyotikten çok fazla kâr etmiyor.

Çünkü iyi antibiyotik mümkün olduğunca az kullanılmalı. Çünkü kullandıkça bakteri dirençli hale geliyor. Çünkü bir kalp ilacı, tansiyon ilacı ya da diyabet ilacı sürekli kullanıldığı için kârı yüksek. Sonuç 1987'den sonra, ilaç şirketleri bu alandan çekildi.

2020'de MIT araştırmacıları, halicin adlı molekülü yapay zekayla keşfetti. Halicin molekülü bulunduktan sonra 'yapay zeka yeni antibiyotik buldu' diye çok sayıda haber yayınlanmış olsa da halicin şu anda kullanılan bir ilaç değil şimdilik sadece laboratuvarda test ediliyor. Yine de umut verici.

Dünya Sağlık Örgütü'nün son raporu ürpertici. Klinik geliştirmede 90 antibakteriyel ürün var. Bunların sadece 15'i 'gerçekten yenilikçi' ve sadece 5'i WHO'nun açıkladığı en kritik bakterilerine karşı etkili. Bakteriler evrim geçiriyor, dirençli hale geliyor ama bilim insanlarının keşif hızı çok da yavaş.

ÇÖZÜM OKYANUSTA MI

Nature Computational Science'daki yeni bir makale ise antibiyotik keşfinde yeni bir çağın başlayabileceğini anlatıyor. DeepSeMS adlı yapay zeka modeli, okyanus mikrobiyomunda 65 binden fazla yeni kimyasal yapıyı harita etmiş.

Tüm bu moleküller potansiyel olarak antibiyotik olabilir. Nasıl

Okyanus, dünyanın en büyük mikrobiyal evreni. Derin sularda, mikroplar arasında kimyasal savaş var. Milyarlarca yıldır birbirini öldürmek için, kimya kullanıyorlar.

Büyük sorun şu: Okyanus mikroplarının çoğunu laboratuvarda büyütmek çok zor. Çünkü bu canlılar doğal ortamlarından çıkarıldığında ya yaşamıyor ya da okyanustaki gibi davranmıyor. Yani bir mikrobu Petri kabına koyduğunuzda, doğada ürettiği o ilginç kimyasal molekülleri artık üretmeyebilir. Ama bilim insanlarının elinde başka bir yol var: DNA'sını okumak.

Mikropların DNA'sında "biyosentetik gen kümeleri" denen özel bölgeler bulunuyor. Bunları bir çeşit tarif sayfası gibi düşünebilirsiniz. Mikrop bu DNA talimatlarını kullanarak belirli kimyasal moleküller üretiyor.

DeepSeMS'in yaptığı şey de tam olarak bu: Bu genetik tarifleri okuyor ve tarifin sonunda ortaya nasıl bir molekül çıkabileceğini tahmin ediyor. Yani yapay zekaokyanustan doğrudan antibiyotik çıkarmıyor. Daha doğru ifade şu; okyanus mikroplarının DNA'sındaki tariflere bakıp, "burada ilginç bir kimyasal molekül saklı olabilir" diyor.

Okyanus büyük bir umut gibi görünüyor. Ama bu umudun kendisi de yeni bir sorun yaratıyor. Çünkü DeepSeMS'in işaret ettiği 65 bin olası molekül, henüz gerçek bir ilaç değil sadece aday.

Yani elimizde dev bir liste var. Ama bu listenin içinden hangilerinin gerçekten işe yarayacağını bilmiyoruz. Kaçı laboratuvarda sentezlenebilir Kaçı gerçekten bakterileri öldürür Kaçı insan hücrelerine zarar vermez Kaçı vücutta güvenli şekilde çalışır Kaçı klinik denemeleri geçip gerçek bir antibiyotiğe dönüşür Yapay zeka bunların cevabının vermiyor sadece bakılacak yerleri işaret ediyor.

65 bin kulağa dev bir keşif gibi gelse de antibiyotik krizinde asıl mesele yalnızca aday bulmak değil. O adayları laboratuvara, oradan güvenlik testlerine, oradan klinik denemelere ve sonunda hastane rafına taşıyabilmek.

Ama dirençli bakteriler beklemiyor. Bütçe, yatırım, klinik deneme ve regülasyon konuşulurken çoğalıyor, değişiyor, direnç kazanıyorlar.

Antibiyotikler modern tıbbı cesaretlendirdi. Ameliyatı, kemoterapiyi, organ naklini, yoğun bakımı daha mümkün hale getirdi. Şimdi o cesaretin zemini aşınıyor.

Umarım teknolojideki başdöndüren hız antibiyotik krizini çözmeye de yardımcı olur.

Bir veri merkezi mühendisinin söylediği cümle, teknoloji dünyasının yeni krizini neredeyse tek başına özetliyor: "Artık sadece daha hızlı çiplerden bahsetmiyoruz. Daha soğuk çalışan çiplerden bahsediyoruz."

Transistörler artık öylesine küçüldü ki, atom ölçeğindeki sorunlar daha görünür hale geliyor. Elektronları kontrol etmek zorlaşıyor, sızıntı akımları artıyor. Çipin içindeki bileşenler birbirine yaklaştıkça ısı yoğunluğu büyüyor. Ve şimdi teknoloji dünyası garip bir yere bakıyor; elmasa.

Ama bu kez yüzükteki elmasa değil, çipin üstündeki elmasa!

Yapay zeka hakkında konuşurken genellikle yazılımdan söz ediyoruz. Model büyüdü, parametre arttı, daha iyi cevap veriyor, görsel üretiyor, kod yazıyor, video yapıyor vs.

Ama bütün bu parlak cümlelerin altında çok daha kaba bir gerçek var, elektrik.

Yapay zeka, fiziksel dünyada veri merkezleri demek. Veri merkezleri de çip, kablo, sunucu rafı, soğutma sistemi, elektrik hattı, trafo ve şebeke demek. Bir modelin ekranda size bir cevap vermesi için, bir yerlerde binlerce işlemci ısınıyor.

ISI SORUNU ÇOK BÜYÜK

Uluslararası Enerji Ajansı'na göre veri merkezleri 2024'te küresel elektriğin yaklaşık yüzde 1,5'ini tüketti. Bu oran küçük görünebilir. Ama aynı rapor, veri merkezi elektrik tüketiminin 2030'a kadar iki kattan fazla artarak yaklaşık 945 terawatt-saate çıkabileceğini söylüyor.