علماء يستغلون الذكاء الاصطناعي لاكتشاف لقاحات لأمراض مزمنة

استطاع خبراء الذكاء الاصطناعي بالتعاون مع مجموعة من الأطباء، من تطويع الذكاء الاصطناعي في التنبؤ ببنية البروتينات وكيفية تطورها.

يقول خبراء الذكاء الاصطناعي إن الاختراق سيساعد في معالجة التحديات العالمية الكبرى مثل تطوير لقاحات الملاريا ومكافحة التلوث البلاستيكي.

ومن المعروف أن البروتينات هي اللبنات الأساسية للحياة، ويرتبط شكلها ارتباطًا وثيقًا بوظيفتها، وتمنح القدرة على التنبؤ ببنية البروتين العلماء فهمًا أفضل لما يفعله وكيف يعمل.

تم إجراء البحث بواسطة مؤسسة DeepMind للتنبؤ بالبنية ثلاثية الأبعاد للبروتين.

كيف تم البحث؟

تم توسيع قاعدة بيانات بنية البروتين AlphaFold - المتوفرة مجانًا للمجتمع العلمي - من ما يقرب من مليون بنية بروتينية إلى أكثر من 200 مليون بنية، تغطي تقريبًا كل كائن حي على الأرض تم تسلسل جينومه.

يشمل التوسع، الأشكال المتوقعة لأوسع نطاق ممكن من الأنواع، بما في ذلك النباتات والبكتيريا والحيوانات والكائنات الحية الأخرى، مما يفتح طرقًا جديدة للبحث عبر علوم الحياة، حيث يسعى العلماء من خلال توسيع قاعدة البيانات إلى فتح آفاق جديدة تمامًا للاكتشاف العلمي، واستخدامات الذكاء الاصطناعي.

في ديسمبر 2020، تم الاعتراف بـ AlphaFold كحل للتحدي الكبير للتنبؤ بهيكل البروتين من قبل منظمي التقييم النقدي لتوقع بنية البروتين.

في ذلك الوقت، أظهر أنه يمكنه التنبؤ بدقة بشكل البروتين، على نطاق واسع وفي دقائق، وبدقة متناهية.

تعمل قاعدة البيانات مثل البحث على الإنترنت عن هياكل البروتين من خلال توفير الوصول الفوري إلى النماذج المتوقعة.

يؤدي هذا إلى تقليل الوقت الذي يستغرقه العلماء لمعرفة المزيد عن الأشكال المحتملة للبروتينات التي يبحثون عنها، مما يؤدي إلى تسريع العمل التجريبي.

وساعدت التنبؤات السابقة العلماء بالفعل في سعيهم لابتكار لقاح فعال للملاريا، حيث كان العلماء في جامعة أكسفورد والمعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية يبحثون عن بروتين يسمى Pfs48 / 45، وهو أحد أكثر المرشحين لإدراجه في لقاح الملاريا لمنع انتقال العدوى، ولم تسمح لهم التكنولوجيا الحالية وحدها بفهم بنية البروتين بشكل كامل من أجل معرفة مكان ارتباط الأجسام المضادة الأكثر فعالية في منع انتقال العدوى عبر سطحه.