استخدم علماء في أستراليا الذكاء الاصطناعي لأول مرة لإنشاء بروتين قادر على القضاء على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، مثل الإشريكية القولونية. ويُعدّ هذا جزءًا من توجه عالمي لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في تصميم البروتينات، والذي يشهد نموًا سريعًا في الولايات المتحدة والصين، والآن في أستراليا.
النظام المستخدم هو منصة ذكاء اصطناعي متخصصة في تصميم البروتينات حسب الطلب. بخلاف الطرق التقليدية التي تعتمد على قوالب بروتينية طبيعية، يتيح النظام الجديد تصميم سلاسل بروتينية بالبنية والوظيفة المطلوبة بدقة من الصفر. بمجرد إدخال المعلمات المستهدفة، يُنشئ الذكاء الاصطناعي هياكل مناسبة في ثوانٍ، ويمكنه الانتقال إلى مرحلة الاختبار.
يركز هذا البحث تحديدًا على القضاء على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، وهي بكتيريا أصبحت مقاومة لمعظم المضادات الحيوية الحالية. ومن المتوقع أن يُحدث تطوير أجسام مضادة جديدة عن طريق تخليق بروتينات من الذكاء الاصطناعي تغييرًا جذريًا في مجال علاج العدوى مستقبلًا.
بالإضافة إلى قدرتها على القضاء على البكتيريا، تُستخدم البروتينات المُصممة بالذكاء الاصطناعي في مجالات أخرى عديدة، مثل إنتاج اللقاحات، وأجهزة الاستشعار الحيوية، والمواد النانوية الطبية الحيوية، والإنزيمات الصناعية. وتستفيد هذه العملية من إمكانية محاكاة الهياكل الجزيئية بدقة عالية من خلال نماذج التعلم العميق، إلى جانب برمجيات مفتوحة المصدر، لزيادة المرونة والشعبية.
بخلاف الطرق التقليدية التي تتطلب آلاف التجارب والأخطاء في المختبر، يُمكن للنظام الجديد محاكاة سلسلة التفاعلات الكيميائية وهياكل طي البروتينات بالكامل مباشرةً على الحاسوب. ومن ثم، تُختار العينات ذات إمكانات النشاط العالية فقط للاختبار العملي. تُوفر هذه الطريقة الوقت والتكاليف والكوادر البشرية في عملية البحث عن أدوية جديدة.
بالإضافة إلى ذلك، يُمكن للذكاء الاصطناعي تحسين استقرار البروتينات وكفاءتها بشكل ملحوظ من خلال تحسين البنية الجزيئية. تتيح أدوات جديدة، مثل Bindcraft وChai، محاكاة التفاعلات بين البروتينات والأهداف البيولوجية، مما يُمكّن من اختيار النماذج الأفضل أداءً. ويجري دمج هذه المنصات تدريجيًا في برامج تصميم البروتينات في العديد من البلدان.
في أستراليا، تتوسع منصات تصميم الذكاء الاصطناعي، مع التركيز على إمكانية إنتاج البروتينات بكميات كبيرة حسب الطلب، لخدمة الأبحاث السريرية وصناعة الأدوية. ومن خلال إتقان هذه التقنية بشكل استباقي، تأمل البلاد في خفض تكلفة استيراد المنتجات البيولوجية، مع تحسين قدرتها على إنتاج أدوية الجيل الجديد.
إن قدرة الذكاء الاصطناعي على إنتاج بروتينات في ثوانٍ لا تُسرّع عملية البحث فحسب، بل تفتح أيضًا آفاقًا لعلاجات كانت تُعتبر مستحيلة في السابق. من الأمراض النادرة إلى السرطان ومقاومة المضادات الحيوية، يُمكن معالجة كل شيء بنهج مختلف تمامًا: تصميم الجزيئات من الصفر، دون الحاجة إلى تقليد الطبيعة.
ويعتبر هذا خطوة مهمة إلى الأمام ليس فقط بالنسبة لصناعة الطب الحيوي ولكن أيضًا لنظام الصحة العالمي بأكمله في سياق مواجهة العالم لتهديدات جديدة من الأوبئة ومقاومة الأدوية وارتفاع تكاليف العلاج.
المصدر: https://khoahocdoisong.vn/ai-tao-ra-protein-cuu-nguoi-trong-vai-giay-post1555403.html
تعليق (0)