Revolusi AI: Mengurangi Pengujian Hewan dan Meningkatkan Keamanan Obat

Foto : Hoembala-Media

Revolusi AI dalam Pengujian Toksisitas: Mengurangi Ketergantungan pada Hewan

Dari pecinta binatang hingga teknisi laboratorium, tidak ada yang senang melihat hewan digunakan dalam pengujian ilmiah. Namun, ini dilakukan untuk memastikan bahwa obat-obatan dan zat lainnya aman untuk digunakan manusia. Para peneliti telah lama mencari alternatif tanpa hewan, dan kini, artificial intelligence (AI) mempercepat pencarian ini.

Salah satu aplikasi AI yang efektif dalam bidang ini adalah menggunakan teknologi tersebut untuk menyisir hasil uji hewan global yang ada dan tersedia, mencegah kebutuhan untuk uji baru yang tidak perlu. Joseph Manuppello, analis senior di Physicians Committee of Responsible Medicine, sebuah organisasi non-profit di AS, mengatakan bahwa sangat sulit bagi ilmuwan untuk menyaring data puluhan tahun untuk menemukan dan menganalisis informasi yang mereka butuhkan. "Saya sangat antusias dengan penerapan model AI seperti ChatGPT untuk mengekstraksi dan mensintesis semua data yang tersedia ini, dan memaksimalkannya," ujarnya.

Foto : Joseph Manuppello

Thomas Hartung, profesor toksikologi di Universitas Johns Hopkins dan direktur Center for Alternatives to Animal Testing, mengatakan, "AI sama baiknya atau bahkan lebih baik dari manusia dalam mengekstraksi informasi dari makalah ilmiah." Menurut Prof Hartung, kebutuhan untuk memeriksa bahan kimia baru adalah salah satu alasan utama pengujian hewan saat ini. Dengan lebih dari 1.000 senyawa baru yang memasuki pasar setiap tahun, banyak yang perlu diuji. AI yang terlatih kini mulai mampu menentukan toksisitas bahan kimia baru. "Memiliki alat yang dapat memberikan penilaian awal hanya dengan menekan tombol akan sangat membantu," katanya.

Prof Hartung menambahkan bahwa sementara sistem perangkat lunak telah lama digunakan dalam toksikologi, AI memberikan lompatan besar ke depan dalam hal kekuatan dan akurasi. "Ini tiba-tiba menciptakan peluang yang sebelumnya tidak ada," ujarnya, menambahkan bahwa AI kini terlibat dalam setiap tahap pengujian toksisitas, bahkan digunakan untuk menciptakan obat baru.

Namun, sistem AI tidak sempurna dalam menentukan keamanan bahan kimia. Salah satu masalahnya adalah fenomena yang dikenal sebagai bias data. Misalnya, jika sistem AI dilatih menggunakan data kesehatan yang didominasi oleh satu kelompok etnis, maka perhitungannya mungkin tidak sepenuhnya cocok untuk orang dari latar belakang etnis lain. Tapi seperti yang ditunjukkan oleh Prof Hartung, menguji obat manusia pada hewan kadang-kadang juga tidak bermanfaat.

Sebagai contoh, obat arthritis Vioxx lulus uji hewan, tetapi akhirnya ditarik dari pasar setelah penelitian menunjukkan bahwa penggunaan jangka panjang oleh manusia meningkatkan risiko serangan jantung dan stroke. Di sisi lain, beberapa obat yang banyak digunakan mungkin gagal dalam uji hewan, seperti aspirin, yang toksik bagi embrio tikus. Prof Hartung menyimpulkan bahwa dalam beberapa kasus, AI sudah terbukti lebih akurat daripada pengujian hewan.

Foto : Thomas Hartung

Salah satu proyek AI yang dikembangkan untuk menggantikan kebutuhan uji hewan di masa depan adalah AnimalGAN. Dikembangkan oleh Food and Drug Administration AS, perangkat lunak ini bertujuan untuk secara akurat menentukan bagaimana tikus akan bereaksi terhadap bahan kimia tertentu. AI ini dilatih menggunakan data dari 6.442 tikus nyata dalam 1.317 skenario perawatan. Proyek internasional serupa bernama Virtual Second Species sedang menciptakan anjing virtual yang didukung AI, yang dilatih menggunakan data dari hasil uji anjing historis.

Cathy Vickers, kepala inovasi di National Centre for the Replacement, Refinement and Reduction of Animals in Research Inggris, yang merupakan bagian dari skema tersebut, menjelaskan bahwa obat-obatan baru saat ini diuji pada tikus dan anjing untuk memeriksa potensi toksisitas sebelum uji coba manusia dimulai. Tantangan besar bagi pengujian AI ke depan adalah mendapatkan persetujuan regulasi. Dr. Vickers mengakui bahwa penerimaan penuh akan memakan waktu.

Namun, Emma Grange, direktur sains dan urusan regulasi di kelompok tekanan Cruelty Free International, berpendapat bahwa semua upaya harus dilakukan untuk memastikan penghentian pengujian pada hewan. "Saat ini, tidak jelas bagaimana atau apakah teknologi baru seperti AI dapat berkontribusi untuk benar-benar mengakhiri pengujian pada hewan, daripada hanya mengurangi atau memperbaiki pengujian tersebut," katanya. "Tapi kami tahu bahwa penggunaan hewan sebagai model untuk perlindungan kesehatan manusia dan lingkungan adalah ilmu yang sudah ketinggalan zaman, dan kami berharap AI pada akhirnya dapat berperan dalam transisi dari penggunaan hewan dalam uji atau eksperimen apa pun."

Namun, Kerstin Kleinschmidt-Dorr, kepala petugas veteriner di perusahaan farmasi Jerman Merck, mengatakan bahwa pengujian hewan tidak bisa hilang dalam semalam. Perusahaannya adalah salah satu sponsor Virtual Second Species. "Penggunaan hewan diperlukan dan untuk alasan yang baik, diwajibkan dalam banyak aspek," katanya. "Namun, kami percaya pada masa depan di mana kami akan menemukan solusi bebas uji hewan yang lebih baik untuk masalah yang tidak terpecahkan yang membutuhkan pengujian hewan saat ini."