Canadese wetenschappers hebben een neuraal netwerk ontwikkeld dat nieuwe designerdrugs voorspelt nog voor die op de markt verschijnen.

Cocaïne, heroïne, GHB, LSD, methadon. Het zijn slechts enkele voorbeelden die op de lange lijst van verboden harddrugs staan. Maar er komen steeds vaker nieuwe middelen op de markt die min of meer hetzelfde werken als deze illegale drugs. Het grote verschil is dat ze nog niet verboden zijn en je ze dus gewoon kunt kopen. Deze designerdrugs, de naam zegt het al, zijn hier speciaal voor ontworpen.

Lees ook:

• Hebben drugs een houdbaarheidsdatum?
• ‘Alcohol zou in de drugswet moeten staan’
• Hoe de ‘war on drugs’ een uitzichtloze strijd werd

Onschuldig zijn ze allerminst en daarom willen overheden ze verbieden. Alleen is dat achter de feiten aanlopen, omdat zo’n drug pas als illegaal wordt bestempeld als die al op de markt (en door duizenden mensen gebruikt) is. Bovendien neemt het identificeren van nieuwe, nog onbekende drugs veel tijd in beslag. Onderzoekers van de University of British Columbia ontwikkelden een neuraal netwerk dat die identificatietijd flink terugdringt én de volgende designerdrug kan voorspellen.

9 miljoen potentiële drugs

Het team trainde een neuraal netwerk (een computerprogramma dat leert door het zien van voorbeelden) op het herkennen van designerdrugs en de structuur van deze psychoactieve stoffen. Hierbij keek het programma naar het zogeheten massaspectrum van de drugs. Zo kon het de moleculen in de drugs identificeren.

Op basis van die training genereerde het model bijna 9 miljoen potentiële designerdrugs. Deze moleculen werden vervolgens vergeleken met 196 nieuw ontworpen drugs die op de illegale markt waren verschenen vlak nadat het model was getraind. Meer dan 90 procent van die designerdrugs was in die gegenereerde set aanwezig. Met andere woorden, het model was in staat om 90 procent van de nieuwe drugs te voorspellen die sinds de training waren ontdekt.

Onbekende stoffen

De volgende stap voor het algoritme was nog onbekende designerdrugs leren te identificeren – een klus die wetenschappers soms weken kost. Het neuraal netwerk had namelijk niet alleen geleerd psychoactieve stoffen te herkennen, maar wist ook welke combinatie van moleculen een grotere kans hadden om als nieuwe drug op de markt te worden gebracht.

“We vroegen ons af of we deze kans konden gebruiken om te bepalen waaruit een onbekende drug bestaat”, zegt onderzoeker Leonard Foster. Het neuraal netwerk werd wederom op de proef gesteld en moest de samenstelling van de 196 nieuwe (nog onbekende) designerdrugs voorspellen. Dat deed het in 51 procent van de gevallen juist.

Gokje

Dat percentage is nog niet heel hoog, maar het gaat hierbij om de eerste ‘gok’ van het neuraal netwerk. En hoe vaker het zelflerende programma dit trucje moet uitvoeren, des te beter het erin wordt.

Het model wordt dan ook al gebruikt door verschillende instanties die illegale drugs bestrijden, waaronder het Amerikaanse Drug Enforcement Agency, de United Nations Office of Drugs and Crime, en de Duitse federale recherchedienst.

Bronnen: Nature Machine Intelligence, University of British Columbia

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!