Met kunstmatige intelligentie op zoek naar nieuwe mugwerende middelen. Dat is wat TropIQ Health Sciences, een spin-off van het Radboudumc, gaat doen met de 1,3 miljoen dollar die ze van de Bill & Melinda Gates Foundation ontvangen hebben. TropIQ werkt daarvoor samen met AI-onderzoekers en de University of Washington. Voor het onderzoek en de ontwikkeling wordt gebruik gemaakt van state-of-the-art machine learning-algoritmen.
De ontwikkeling van middelen die muggen afstoten is van groot belang voor het bestrijden van de ziektes die muggenbeten, met name in tropische gebieden, verspreiden. Denk bijvoorbeeld aan malaria en dengue. Elk jaar worden na een muggenbeet wereldwijd zo'n 90 miljoen mensen getroffen door dengue. Het aantal malaria infecties overstijgt zelfs de 200 miljoen. Aan deze ziektes overlijden jaarlijks ongeveer een half miljoen mensen.
“De huidige middelen die muggen weren, zoals DEET, zijn zeker niet optimaal. Met een beter afweermiddel kunnen we bijdragen aan een vertraging van de wereldwijde verspreiding van door muggen overgedragen ziekten”, vertelt Marnix Vlot, coördinator van het onderzoeksprogramma bij TropIQ.
AI-technologie en muggenbeten
Voor de bestrijding van ziektes die door muggenbeten overgedragen worden is het van belang dat er nieuwe, betere, mugwerende middelen ontwikkeld worden. Of juist muglokkende middelen, die ervoor kunnen zorgen dat de muggen weg gelokt worden van plekken waar (veel) mensen zijn.
Eerder onderzochten de bij het project betrokken AI-wetenschappers hoe mensen geur waarnemen en hoe ze het resultaat kunnen voorspellen op basis van de moleculaire structuur van de chemische verbindingen van die geuren. Daarvoor werden state-of-the-art machine learning-algoritmen ontwikkeld. TropIQ gaat nu onderzoek doen naar een 'muggen variant' van deze technologie. Daarvoor worden machine learning-modellen opgesteld. Die moeten gaan voorspellen hoe muggen reageren op allerlei vluchtige chemische stoffen die ze ruiken. Dat model wordt vervolgens gebruikt om mugwerende, of muglokkende stoffen te vinden.
"Onderzoekers bij de Universiteit van Washington zijn experts in de neurofysiologie van muggen. Ze gaan bestuderen hoe het zenuwstelsel van de mug verschillende geuren - verschillende chemische stoffen - verwerkt door zowel de neurale als de gedragsreacties van de mug in kaart te brengen”, aldus Vlot.
Onderzoek uit tweede wereldoorlog
In de tweede wereldoorlog werd al veel onderzoek gedaan naar de bestrijding van malaria. Reden daarvoor waren de vele Amerikaanse soldaten die aan deze ziekte ten prooi vielen. Dat leidde onder andere tot de ontwikkeling van DEET (N,N-diethyltoluamide). Na de tweede wereldoorlog ging een groot deel van dat onderzoek verloren. Dat werd onlangs weer teruggevonden en vormt nu een van pijlers van het AI-onderzoek.
“Echt een geweldige vondst, want het zou tegenwoordig vele miljoenen kosten om deze kennis te genereren. Dit geeft ons een vliegende start, want we kunnen onze machine learning-algoritmen nu direct met deze hervonden kennis gaan trainen”, vertelt Marnix Vlot.
