Штучний інтелект виявляє «вразливу точку», яка запобігає проникненню вірусів у клітини.

Завдяки штучному інтелекту американські вчені виявили ключовий молекулярний «перемикач», який нейтралізує вірус герпесу, щойно він намагається проникнути в клітини.

Американські вчені використовують штучний інтелект, щоб виявити «критичний перемикач», блокуючи віруси прямо на шляху до проникнення в клітину – Фото: FREEPIK

Вчені з Університету штату Вашингтон (США) зробили значний прорив за допомогою штучного інтелекту (ШІ) для виявлення прихованого молекулярного «перемикача», на який покладається вірус герпесу для проникнення в клітини. Зруйнувавши цю слабкість, вони успішно запобігли інфекції в точці входу, відкриваючи нові перспективи для майбутніх противірусних методів лікування.

Дослідження, опубліковане в журналі Nanoscale, зосереджене на розшифровці та нейтралізації механізму проникнення вірусу. Професор Цзінь Лю, провідний автор дослідження, зазначив, що віруси «розумні» з неймовірно складним процесом проникнення в клітину, що включає незліченну кількість молекулярних взаємодій. У цьому безладі більшість є лише незначними, незначними взаємодіями, але є вирішальні моменти, які визначають виживання вірусу.

Дослідницька група зосередилася на «білку злиття» — інструменті, який віруси герпесу використовують для злиття мембран та проникнення в клітини хазяїна. Через складність та гнучкі можливості цього білка змінювати форму, розробка ефективних вакцин або методів лікування вірусів герпесу залишається серйозною проблемою для медицини протягом багатьох років.

Щоб вирішити цю складну проблему, дослідники поєднали детальне молекулярне моделювання з алгоритмами машинного навчання. Замість проведення тисяч експериментів методом спроб і помилок вони використали штучний інтелект для аналізу та просіювання тисяч потенційних взаємодій у структурі білка.

Ця технологія допомагає їм ізолювати шумові сигнали, щоб точно визначити окрему амінокислоту, яка відіграє «ключову» роль у процесі вторгнення вірусу.

Після того, як штучний інтелект точно визначив стратегічне місце розташування, дослідницька група перейшла до реальних випробувань у мікробіологічній лабораторії.

Створивши цільову мутацію в цій конкретній амінокислоті, вони виявили, що вірус повністю позбавлений здатності зливатися з клітинними мембранами. В результаті вірус був заблокований зовні та не міг викликати інфекцію.

За словами професора Лю, поєднання теоретичних та експериментальних обчислень дало вражаючі результати. Якби вчені покладалися виключно на традиційні методи спроб і помилок для перевірки кожної взаємодії окремо в лабораторії, на отримання подібних результатів могли б знадобитися роки. Використання комп'ютерів для звуження пошуку заощадило значний час і ресурси.

Незважаючи на виявлення цієї критичної слабкості, дослідницька група каже, що ще багато чого потрібно дослідити щодо того, як невелика зміна на молекулярному рівні може мати хвильовий ефект на загальну структуру вірусного білка.

Однак цей успіх продемонстрував силу штучного інтелекту в біомедицині, відкривши абсолютно новий напрямок для розробки противірусних препаратів: перехід від пасивного пошуку до активного та точного проектування на основі комп'ютерного моделювання.

Повертаючись до теми

ВНА

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