هوش مصنوعی پروتئین‌های نجات‌بخش را در عرض چند ثانیه تولید می‌کند

هوش مصنوعی اکنون نه تنها می‌تواند ساختار پروتئین‌ها را پیش‌بینی کند، بلکه می‌تواند پروتئین‌های ضد باکتری و ضد سرطان را نیز در یک چشم به هم زدن ایجاد کند.

دانشمندان در استرالیا برای اولین بار از هوش مصنوعی برای ایجاد پروتئینی استفاده کرده‌اند که می‌تواند باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک مانند E. coli را از بین ببرد. این بخشی از یک روند جهانی کاربردهای هوش مصنوعی در طراحی پروتئین است که به سرعت در ایالات متحده، چین و اکنون استرالیا در حال رشد است.

سیستم مورد استفاده یک پلتفرم هوش مصنوعی است که در طراحی پروتئین‌ها بر اساس تقاضا تخصص دارد. برخلاف روش‌های سنتی که به الگوهای پروتئینی موجود در طبیعت متکی هستند، سیستم جدید امکان طراحی زنجیره‌های پروتئینی با ساختار و عملکرد دقیق مورد نیاز را از ابتدا فراهم می‌کند. فقط پارامترهای هدف را وارد کنید، هوش مصنوعی در عرض چند ثانیه ساختارهای مناسب را تولید می‌کند و می‌تواند به مرحله آزمایش برود.

هوش مصنوعی در عرض چند ثانیه پروتئین‌هایی تولید می‌کند که به از بین بردن ابرمیکروب‌ها کمک می‌کنند.

این تحقیق به طور خاص بر کشتن ابرمیکروب‌ها - باکتری‌هایی که در برابر اکثر آنتی‌بیوتیک‌های موجود مقاوم شده‌اند - تمرکز دارد. انتظار می‌رود تولید آنتی‌بادی‌های جدید با سنتز پروتئین‌ها از هوش مصنوعی، چشم‌انداز درمان عفونت‌ها را در آینده تغییر دهد.

پروتئین‌های طراحی‌شده توسط هوش مصنوعی علاوه بر توانایی‌شان در از بین بردن باکتری‌ها، در بسیاری از زمینه‌های دیگر مانند تولید واکسن، حسگرهای زیستی، نانومواد زیست‌پزشکی یا آنزیم‌های صنعتی نیز استفاده می‌شوند. این فرآیند از توانایی شبیه‌سازی ساختارهای مولکولی با دقت بالا از مدل‌های یادگیری عمیق، همراه با نرم‌افزار متن‌باز برای افزایش انعطاف‌پذیری و محبوبیت، بهره می‌برد.

برخلاف روش‌های سنتی که نیاز به هزاران آزمون و خطا در آزمایشگاه دارند، سیستم جدید می‌تواند کل زنجیره واکنش‌های شیمیایی و ساختارهای تاخوردگی پروتئین را مستقیماً روی کامپیوتر شبیه‌سازی کند. از آنجا، فقط نمونه‌هایی با پتانسیل فعالیت بالا برای آزمایش در دنیای واقعی انتخاب می‌شوند. این روش در فرآیند تحقیق داروهای جدید، در زمان، هزینه‌ها و منابع انسانی صرفه‌جویی می‌کند.

علاوه بر این، هوش مصنوعی از طریق بهینه‌سازی ساختارهای مولکولی به بهبود قابل توجه پایداری و کارایی پروتئین نیز کمک می‌کند. برخی از ابزارهای جدید مانند Bindcraft یا Chai امکان شبیه‌سازی تعامل بین پروتئین‌ها و اهداف بیولوژیکی را فراهم می‌کنند و در نتیجه مدل‌های با بالاترین عملکرد را انتخاب می‌کنند. این پلتفرم‌ها به تدریج در بسیاری از کشورها در برنامه‌های طراحی پروتئین ادغام می‌شوند.

در استرالیا، پلتفرم طراحی هوش مصنوعی در حال گسترش است و بر توانایی تولید انبوه پروتئین‌ها بر اساس تقاضا تمرکز دارد و به تحقیقات بالینی و صنعت داروسازی خدمت می‌کند. این کشور امیدوار است با تسلط فعال بر این فناوری، هزینه واردات محصولات بیولوژیکی را کاهش دهد و در عین حال ظرفیت تولید داروهای نسل جدید را بهبود بخشد.

توانایی هوش مصنوعی در ایجاد پروتئین‌ها در عرض چند ثانیه نه تنها روند تحقیق را سرعت می‌بخشد، بلکه دری را به سوی درمان‌هایی که زمانی غیرممکن تلقی می‌شدند، می‌گشاید. از بیماری‌های نادر گرفته تا سرطان و مقاومت آنتی‌بیوتیکی، همه را می‌توان با رویکردی کاملاً متفاوت بررسی کرد: طراحی مولکول‌ها از ابتدا، بدون نیاز به کپی کردن طبیعت.

این نه تنها برای صنعت زیست‌پزشکی، بلکه برای کل سیستم بهداشت جهانی در شرایطی که جهان با تهدیدات جدیدی از بیماری‌های همه‌گیر، مقاومت دارویی و افزایش هزینه‌های درمان روبرو است، گامی مهم به جلو تلقی می‌شود.

منبع: https://khoahocdoisong.vn/ai-tao-ra-protein-cuu-nguoi-trong-vai-giay-post1555403.html