الذكاء الاصطناعي يسرّع تطوير اللقاحات والعلاجات
تاريخ النشر: 15th, August 2025 GMT
استخدم مهندسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) نموذجًا للتعلم الآلي لتصميم جسيمات نانوية يمكنها إيصال الحمض النووي الريبي (RNA) إلى الخلايا بشكل أكثر كفاءة.
باستخدام الذكاء الاصطناعي، توصل الباحثون إلى طريقة جديدة لتصميم جسيمات نانوية يمكنها توصيل لقاحات الحمض النووي الريبي وأنواع أخرى من علاجات الحمض النووي الريبي بكفاءة أكبر.
درّب الباحثون نموذج تعلم آلي على تحليل آلاف التركيبات الحالية، ليقترح تركيبات أفضل وأكثر فعالية. كما مكّنهم النموذج من تحديد الجسيمات المناسبة لأنواع مختلفة من الخلايا ودمج مواد جديدة في التركيب.
قال جيوفاني ترافيرسو، أستاذ الهندسة الميكانيكية في المعهد "طبقنا أدوات تعلم الآلة لتسريع تحديد أفضل التركيبات المكونة للجسيمات الدهنية، بهدف استهداف أنواع خلايا مختلفة أو دمج مواد جديدة، بسرعة تفوق الطرق التقليدية".
وأكد الباحثون أن هذا النهج يمكن أن يسرّع، بشكل كبير، تطوير اللقاحات والعلاجات الجديدة للأمراض مثل السمنة والسكري.
نماذج الجسيمات
لقاحات الحمض النووي الريبي، مثل لقاحات كوفيد-19، عادةً ما تُغلف في جسيمات دهنية لحمايتها ومساعدتها على الدخول إلى الخلايا. تصميم جسيمات أكثر كفاءة في هذه الوظيفة يمكن أن يحسن فعالية اللقاحات والعلاجات.
في عام 2024، أطلق مختبر ترافيرسو مشروعًا بحثيًا متعدد السنوات لتطوير أجهزة تُؤخذ عن طريق الفم لإيصال لقاحات وعلاجات الحمض النووي الريبي.
يتكون الجسيم الدهني عادةً من أربعة مكونات: الكوليسترول، دهون مساعدة، دهون قابلة للتأين، ودهون مرتبطة ببولي إيثيلين غليكول (PEG). عدد التركيبات المحتملة ضخم، ما يجعل اختبار كل واحدة يدويًا عملية بطيئة. لذا، لجأ الفريق إلى الذكاء الاصطناعي لتسريع المهمة.
اقرأ أيضا... الذكاء الاصطناعي يعزز فعالية علاج السرطان
نموذج COMET
قال ألفين تشان البروفيسور المساعد في جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة، وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة الجديدة، التي ظهرت في مجلة Nature Nanotechnology، إن "معظم نماذج الذكاء الاصطناعي في اكتشاف الأدوية تركز على مركب واحد، وهو ما لا يناسب الجسيمات الدهنية التي تتكون من عدة مكونات متفاعلة".
لتجاوز هذه العقبة، طوّر الفريق نموذجًا يُدعى COMET، مستوحى من نماذج اللغة مثل ChatGPT، لتعلّم كيفية تفاعل المكونات الكيميائية المختلفة في الجسيمات وتأثيرها على الخصائص مثل كفاءة توصيل الحمض النووي الريبي.
أنشأ الباحثون مكتبة من نحو 3000 تركيبة مختلفة، واختبروها مخبريًا لقياس فعاليتها. ثم دُرّب النموذج على هذه البيانات. بعد التدريب، تنبأ النموذج بتركيبات جديدة أظهرت أداءً أفضل عند اختبارها في خلايا جلد فأر.
تطوير متسارع
بمجرد أن أثبت الباحثون قدرة النموذج على التنبؤ بدقة بالجسيمات التي ستنقل الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) بكفاءة، بدأوا بطرح أسئلة إضافية. أولًا، تساءلوا عما إذا كان بإمكانهم تدريب النموذج على جسيمات نانوية تتضمن مكونًا خامسًا: نوع من البوليمرات يُعرف باسم إسترات بولي بيتا أمينو المتفرعة (PBAEs).
كما دُرّب النموذج على توقع الجسيمات الأنسب لأنواع خلايا محددة، مثل خلايا سرطان القولون، ونجح في ذلك.
أخيرًا، استُخدم النموذج للتنبؤ بالتركيبات الأكثر تحمّلًا لعملية التجميد والتجفيف (lyophilization)، وهي تقنية لحفظ الأدوية.
قال ترافيرسو "هذه أداة تُمكّننا من تكييفها مع مجموعة متنوعة تمامًا من الأسئلة، وتُساعد في تسريع عملية التطوير. أدرجنا مجموعة تدريبات كبيرة في النموذج، ولكن بعد ذلك يُمكننا إجراء تجارب أكثر تركيزًا والحصول على نتائج مفيدة في أنواع مختلفة جدًا من الأسئلة".
يعمل الفريق حاليًا على دمج بعض هذه الجسيمات في علاجات محتملة للسكري والسمنة، مثل مقلدات GLP-1 المشابهة لأدوية "أوزيمبيك".
مصطفى أوفى (أبوظبي) أخبار ذات صلة
المصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: الحمض النووي الريبي العلاج الذكاء الاصطناعي لقاحات الحمض النووی الریبی الذکاء الاصطناعی النموذج على
إقرأ أيضاً:
الذكاء الاصطناعي يحل مشكلة السمع في الضوضاء
طوّر فريق من جامعة واشنطن تقنية ذكاء اصطناعي جديدة تساعد الأشخاص الذين يواجهون صعوبة في السمع داخل الأماكن الصاخبة، عبر تتبّع إيقاع المحادثة وكتم الأصوات غير المتوافقة.
وجرى دمج التقنية، التي عُرضت في مؤتمر الأساليب التجريبية في معالجة اللغات الطبيعية في سوتشو بالصين، في نموذج أولي يستخدم مكوّنات جاهزة وقادر على التعرّف على المتحدثين خلال ثانيتين إلى أربع ثوانٍ فقط، وتم تشغيله داخل سماعات رأس ذكية.
ويتوقع الباحثون أن تُستخدم مستقبلاً في أجهزة السمع وسماعات الأذن والنظارات الذكية لتصفية البيئة الصوتية دون تدخل يدوي.
اقرأ أيضاً: نظارات بالذكاء الاصطناعي تمنح ضعاف السمع قدرات خارقة
السمع الاستباقي
قال شيام غولاكوتا، الباحث الرئيس، إن التقنيات الحالية تعتمد غالباً على أقطاب تُزرع في الدماغ لتحديد المتحدث الذي يركز عليه المستخدم، بينما يستند النظام الجديد إلى إيقاع تبادل الأدوار في الحديث، بحيث يتنبأ الذكاء الاصطناعي بتلك الإيقاعات اعتماداً على الصوت فقط.
ويبدأ النظام، المسمّى "مساعدو السمع الاستباقيون"، العمل عند بدء المستخدم بالكلام، إذ يحلل نموذج أول من يتحدث ومتى، ثم يرسل النتائج إلى نموذج ثانٍ يعزل أصوات المشاركين ويوفر نسخة صوتية منقّاة للمستمع.
ابتكار أداة ذكاء اصطناعي لعلاج أحد أخطر أمراض العيون
نتائج إيجابية
أفاد الفريق بأن النظام يتميز بسرعة تمنع أي تأخير ملحوظ، ويمكنه معالجة صوت المستخدم إلى جانب صوت واحد إلى أربعة مشاركين.
وخلال تجارب شملت 11 مشاركاً، حصل الصوت المفلتر على تقييم يزيد بأكثر من الضعف مقارنة بالصوت غير المفلتر. ولا تزال بعض التحديات قائمة، خصوصاً في المحادثات الديناميكية ذات التداخل العالي، أو تغير عدد المشاركين.
ويعتمد النموذج الحالي على سماعات رأس تجارية مزوّدة بميكروفونات، لكن غولاكوتا يتوقع تصغير التقنية مستقبلاً لتعمل داخل رقاقة ضمن سماعة أذن أو جهاز سمع.
أمجد الأمين (أبوظبي)
الظهور الأول لـ هدير عبد الرازق وطليقها أوتاكا أمام المحكمة