في الثواني ، تبني الذكاء الاصطناعى البروتينات لمحاربة السرطان ومقاومة المضادات الحيوية

في العام الماضي ، كانت هناك زيادة في البروتينات التي طورها الذكاء الاصطناعى والتي سيتم استخدامها في نهاية المطاف في علاج كل شيء بدءًا من الأفعى إلى السرطان. ما سيستغرق عادة عقودًا حتى يتم الآن إنشاء عالم-بروتين مصنوع خصيصًا لمرض معين-في ثوانٍ.

لأول مرة ، استخدم العلماء الأستراليون الذكاء الاصطناعي (AI) لتوليد بروتين بيولوجي جاهز للاستخدام ، في هذه الحالة ، يمكن أن يقتل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية مثل كولاي.

توفر هذه الدراسة ، التي نشرت في Nature Communications ، طريقة جديدة لمكافحة الأزمة المتنامية الناجمة عن الحشرات الفائقة المقاومة للمضادات الحيوية. باستخدام الذكاء الاصطناعى بهذه الطريقة ، انضمت العلوم الأسترالية الآن إلى بلدان مثل الولايات المتحدة والصين بعد أن طورت منصات منظمة العفو الدولية قادرة على توليد آلاف البروتينات الجاهزة للاستخدام ، مما يمهد الطريق لتطوير الأدوية والتشخيصات الأكثر بأسعار معقولة والتي يمكن أن تحول البحوث الطبية الحيوية ورعاية المرضى.

يقود ورقة الاتصالات الطبيعة الدكتور ريس ، البروفيسور جافين نوت ، زميل طبية للثلوج ، الذي يقود برنامج تصميم البروتين الجديد من الذكاء الاصطناعي مع العقد في معهد جامعة ملبورن بيو 21 ومعهد موناش ديسكفري ديسكفري.

وفقا للدكتور Grinter و A/Prof. Knott ، منصة تصميم البروتين AI المستخدمة في هذا العمل هي الأولى في أستراليا التي تنص على العمل الذي قام به ديفيد بيكر (الذي فاز بجائزة نوبل في الكيمياء العام الماضي) لتطوير نهج شامل يمكن أن يخلق مجموعة واسعة من البروتينات. وقال الأستاذ المساعد نوت: “يتم الآن تطوير هذه البروتينات كمستحضرات الصيدلانية واللقاحات والمواد النانوية وأجهزة الاستشعار الصغيرة ، مع العديد من التطبيقات الأخرى التي لم يتم اختبارها بعد”.

بالنسبة لهذه الدراسة ، استخدمت منصة تصميم البروتين AI أدوات تصميم البروتين التي تحركها AI والتي تتوفر مجانًا للعلماء في كل مكان. وقال دانييل فوكس ، طالب الدكتوراه الذي أجرى معظم الأعمال التجريبية للدراسة: “من المهم أن تضغط على تصميم البروتين حتى يتمتع العالم بأسره بالقدرة على الاستفادة من هذه الأدوات”. “باستخدام هذه الأدوات وتلك التي نطورها في المنزل ، يمكننا هندسة البروتينات لربط موقع أو يجند مستهدف محدد ، كمثبطات أو ناهضات أو مضادات أو إنزيمات هندسية مع تحسين النشاط والاستقرار.”

وفقًا لـ Dr Grinter ، فإن البروتينات المستخدمة حاليًا في علاج الأمراض مثل السرطان أو الالتهابات مستمدة من الطبيعة ويتم إعادة استخدامها من خلال التصميم العقلاني أو التطور المختبري والاختيار. وقال: “هذه الطرق الجديدة في التعلم العميق تتيح تصميم DE Novo الفعال للبروتينات ذات الخصائص والوظائف المحددة ، مما يقلل من التكلفة وتسريع تطوير مجلدات البروتين الجديدة والإنزيمات المهندسة”.

نظرًا لأن عمل David Baker ، يتم تطوير أدوات وبرامج جديدة ، مثل BindCraft و Chai التي تم دمجها في منصة تصميم البروتين AI التي يقودها Dr. Grinter و A/Prof. نوت ..

وقال البروفيسور جون كارول ، مدير معهد Monash Biomedicine Discovery ، إن برنامج تصميم البروتين الجديد من الذكاء الاصطناعى يجلب أستراليا “إلى السرعة في هذه الطريقة الجديدة المثيرة لتصميم علاجات جديدة وأدوات بحثية. إنه شهادة على روح ريادة الأعمال لعلمتين شابين رائعين عملوا ليلا ونهارا لبناء هذه القدرة من الخدش.”

“إن البرنامج ، ومقره جامعة موناش وجامعة ملبورن ، يديره فريق من علماء الأحياء الهيكليين الموهوبين وعلماء الكمبيوتر الذين يفهمون عملية التصميم من نهاية إلى طرف. هذه المعرفة المتعمقة لهيكل البروتين والتعلم الآلي تجعلنا برنامجًا مرنًا للغاية قادرًا على إدخال أدوات متطورة بانتظام في تصميم البروتينات A-protein”.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily