AIがウイルスの細胞侵入を防ぐ「脆弱点」を発見。

AIのおかげで、アメリカの科学者たちは、ヘルペスウイルスが細胞に侵入しようとするとすぐにそれを無力化する重要な分子「スイッチ」を発見した。

アメリカの科学者たちはAIを使って「重要なスイッチ」を発見し、細胞への侵入口でウイルスをブロックする - 写真：FREEPIK

ワシントン州立大学（米国）の科学者たちは、人工知能（AI）を用いて、ヘルペスウイルスが細胞に侵入する際に利用する隠れた分子「スイッチ」を特定するという画期的な成果を達成しました。この弱点を阻害することで、ウイルスの侵入口で感染を防ぐことに成功し、将来の抗ウイルス療法への新たな展望を切り開きました。

ナノスケール誌に掲載されたこの研究は、ウイルスの侵入メカニズムの解明と無効化に焦点を当てています。筆頭著者のジン・リウ教授は、ウイルスは「賢く」、無数の分子相互作用を伴う非常に複雑な細胞侵入プロセスを持っていると指摘しました。この混乱の中で、大部分は取るに足らない小さな相互作用に過ぎませんが、ウイルスの生存を決定づける重要なポイントが存在します。

研究チームは、「融合タンパク質」、つまりヘルペスウイルスが膜を融合して宿主細胞に侵入するために用いるツールに注目しました。このタンパク質の複雑性と柔軟な形状変化能力のため、ヘルペスウイルスに対する効果的なワクチンや治療法の開発は、長年にわたり医学界の大きな課題となってきました。

この困難な問題を解決するために、研究者たちは詳細な分子シミュレーションと機械学習アルゴリズムを組み合わせました。何千もの試行錯誤の実験を行う代わりに、AIを用いてタンパク質構造内の何千もの潜在的な相互作用を分析し、精査しました。

この技術は、ノイズ信号を分離し、ウイルスの侵入プロセスで「重要な」役割を果たす単一のアミノ酸を正確に特定するのに役立ちます。

AIが戦略的な場所を正確に特定した後、研究チームは微生物学研究所での実際のテストに移行しました。

特定のアミノ酸を標的とした変異を作製することで、ウイルスが細胞膜と融合する能力を完全に失うことを発見しました。その結果、ウイルスは細胞膜外で遮断され、感染を引き起こすことが不可能になりました。

劉教授によると、理論計算と実験計算を組み合わせることで、驚くべき結果が得られたという。科学者が従来の試行錯誤の手法のみに頼って実験室で各相互作用を個別に検証した場合、同様の結果を得るには何年もかかる可能性がある。コンピュータを用いて探索範囲を絞り込むことで、時間とリソースを大幅に節約できる。

研究チームは、この重大な弱点を特定したにもかかわらず、分子レベルでの小さな変化がウイルスタンパク質の全体構造にどのような波及効果をもたらすかについては、まだ解明すべきことがたくさんあると述べている。

しかし、この成功はバイオメディシンにおける AI の力を実証し、抗ウイルス薬の設計にまったく新しい方向性、つまり受動的な探索からコンピューター シミュレーションに基づく能動的で正確な設計への移行をもたらしました。

話題に戻る

VNA

出典: https://tuoitre.vn/ai-tim-ra-tu-huyet-ngan-vi-rut-xam-nhap-te-bao-20251217075536258.htm