الذكاء الاصطناعي يتنبأ بآلية تسرع اكتشاف الأدوية واللقاحات

يُمكن لنموذج ذكاء اصطناعي جديد أن يُحسّن عملية اكتشاف الأدوية واللقاحات من خلال التنبؤ بكفاءة إنتاج تسلسلات الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) المُحددة للبروتينات، سواءً بشكل عام أو في أنواع مختلفة من الخلايا.
يُساعد هذا التقدم الجديد، الذي طُوّر من خلال شراكة بين جامعة تكساس الأميركية في مدينة أوستن وشركة سانوفي، على التنبؤ بكمية البروتين التي ستنتجها الخلايا، مما يُقلل من الحاجة إلى التجارب ويُسرّع من تطوير الجيل القادم من علاجات الحمض النووي الريبوزي المرسال.

يحتوي الحمض النووي الريبوزي المرسال على تعليمات تُحدد البروتينات التي يجب إنتاجها وكيفية إنتاجها، مما يُمكّن أجسامنا من النمو والقيام بعمليات الحياة اليومية. من بين أكثر المجالات الواعدة في مجال الصحة والطب، تنطوي القدرة على تطوير لقاحات وأدوية جديدة تعتمد على الحمض النووي الريبوزي المرسال، قادرة على مكافحة الفيروسات والسرطانات والاضطرابات الوراثية، على عملية مُعقدة في كثير من الأحيان تتمثل في حث خلايا جسم المريض على إنتاج ما يكفي من البروتين من الحمض النووي الريبوزي المرسال العلاجي لمكافحة الأمراض بفعالية.
يتوقع أن يُرشد النموذج الجديد، المسمى RiboNN، إلى تصميم علاجات جديدة قائمة على الحمض النووي الريبوزي المرسال. وقد وصف الفريق نموذجهم في إحدى ورقتين بحثيتين مُرتبطتين نُشرتا في مجلة Nature Biotechnology.
اقرأ أيضا... الذكاء الاصطناعي يكشف أمراض القلب من فحص شائع
وقال كان سينيك، أستاذ مشارك في العلوم البيولوجية الجزيئية، في جامعة تكساس "عندما بدأنا هذا المشروع قبل أكثر من ست سنوات، لم يكن هناك تطبيق واضح له. كنا نتساءل عما إذا كانت الخلايا تُنسّق بين أنواع الحمض النووي الريبوزي المرسال التي تُنتجها، ومدى كفاءة ترجمتها إلى بروتينات. هذه هي قيمة البحث المُحفّز بالفضول. فهو يُرسي الأساس لتطورات مثل RiboNN، والتي لن تُصبح ممكنة إلا بعد ذلك بكثير".
في اختبارات شملت أكثر من 140 نوعًا من خلايا الإنسان والفئران، كانت دقة RiboNN في التنبؤ بالكفاءة  أعلى بمرتين تقريبًا من الطرق السابقة. قد يمنح هذا التقدم الباحثين القدرة على التنبؤ بالخلايا بطرق قد تساعد في تسريع علاجات السرطان والأمراض المعدية والوراثية.
قبل تطوير نموذجهم التنبئي الجديد، قام سينك وفريق جامعة تكساس أولاً بجمع مجموعة من البيانات المتاحة للعامة من أكثر من 10,000 تجربة لقياس مدى كفاءة ترجمة جزيئات الحمض النووي الريبوزي المرسال المختلفة إلى بروتينات في أنواع مختلفة من خلايا الإنسان والفئران. بعد إنشاء مجموعة بيانات التدريب هذه، اجتمع خبراء الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي من جامعة تكساس وشركة سانوفي لتطوير RiboNN.
يضيف سينك أن "أحد أهداف الأداة التنبؤية هو التوصل في يوم من الأيام إلى علاجات تستهدف نوعا معينا من الخلايا"، ويؤكد "ربما نحتاج إلى علاج من الجيل التالي يُصنع في الكبد أو الرئة أو في الخلايا المناعية. هذا يتيح فرصة لتغيير تسلسل الحمض النووي الريبوزي المرسال  لزيادة إنتاج هذا البروتين في هذا النوع من الخلايا".
في ورقة بحثية مصاحبة نُشرت أيضًا في مجلة Nature Biotechnology، أثبت الفريق أن جزيئات الحمض النووي الريبوزي المرسال ذات الوظائف البيولوجية المتشابهة تُترجم إلى بروتينات بمستويات متشابهة عبر أنواع مختلفة من الخلايا. لطالما عرف العلماء أن عملية نسخ الجينات ذات الوظائف المتشابهة إلى جزيئات الحمض النووي الريبوزي المرسال مُنسَّقة، ولكن لم يُثبَت سابقًا أن ترجمة جزيئات الحمض النووي الريبوزي المرسال إلى بروتينات مُنسَّقة أيضًا.
مصطفى أوفى (أبوظبي)

أخبار ذات صلة دعوة لمقاربة شاملة لتنظيم الذكاء الاصطناعي "جوجل" تطلق خاصية جديدة لتنظيم نتائج البحث باستخدام الذكاء الاصطناعي المصدر: الاتحاد - أبوظبي

المصدر: صحيفة الاتحاد