يمكن للإصدار الأحدث من ألفا فلود (AlphaFold AI) وهو برنامج ذكاء اصطناعي مطور من شركة ديب مايند أن يساعد علماء الأحياء على التنبؤ بكيفية تفاعل البروتينات مع بعضها البعض ومع الجزيئات الأخرى، وهو ما يعد بمثابة نعمة للأبحاث الصيدلانية.
ويمكن لنظام الذكاء الاصطناعي الآن أن يحدد ليس فقط كيفية طي البروتينات، ولكن أيضًا كيفية تفاعلها مع البروتينات الأخرى أو جزيئات الأدوية أو الحمض النووي.
ويقول علماء الكيمياء الحيوية والباحثون في مجال الأدوية، إن هذه الأداة لديها القدرة على تسريع عملهم بشكل كبير، مثل المساعدة في اكتشاف أدوية جديدة.
مم تتكون البروتينات؟
تتكون البروتينات، التي تلعب العديد من الأدوار المهمة في الكائنات الحية، من سلاسل من الأحماض الأمينية، لكن يصعب التنبؤ بأشكالها المعقدة ثلاثية الأبعاد.
وأعلنت شركة الذكاء الاصطناعي DeepMind لأول مرة في عام 2020 أن AlphaFold AI يمكنه التنبؤ بدقة ببنية البروتين من تسلسل الأحماض الأمينية، مما يحل أحد أكبر التحديات في بحلول منتصف عام 2021، قالت الشركة إنها حددت 98.5% من البروتينات الموجودة في جسم الإنسان .
مواصفات الإصدار الاحدث من الفافلود3
الآن أصبح الإصدار الأحدث، AlphaFold 3، قادرًا على نمذجة كيفية تفاعل البروتينات، بما في ذلك الأجسام المضادة، مع بعضها البعض، وكذلك مع الجزيئات الحيوية الأخرى مثل خيوط DNA وRNA. وتقول شركة DeepMind إن دقة تنبؤاتها أعلى بنسبة 50 في المائة على الأقل من الطرق الحالية.
كما تعمل معظم جزيئات الدواء عن طريق الارتباط بمواقع محددة على البروتينات.
ويمكن لـAlphaFold 3 تسريع عملية تطوير أدوية جديدة عن طريق إنشاء طريقة سريعة لاختبار كيفية تفاعل جزيئات الدواء المرشحة مع البروتينات في الكمبيوتر قبل إجراء اختبارات معملية طويلة ومكلفة.
مثل الإصدارات السابقة من AlphaFold، لم يتم التحقق من صحة نماذج البروتينات أو تفاعلاتها الناتجة عن التحديث الأخير.
ويقول” ديميس هاسابيس” الرئيس التنفيذي لشركة DeepMind، إن AlphaFold 3 يقدم تنبؤات فقط، لذا يظل التحقق من الصحة في المختبر أمرًا حيويًا – ولكن هذا البحث سيتم الآن “تسريعه بشكل كبير”.
كما يقول جوليان بيرجيرون، من جامعة كينجز كوليدج لندن، والذي لم يشارك في تطوير AlphaFold 3 ولكنه كان يختبره منذ عدة أشهر، إنه غير الطريقة التي يتم بها إجراء تجاربه: “يمكننا أن نبدأ في اختبار الفرضيات حتى قبل أن نذهب إلى المختبر، وسيكون هذا بمثابة تحول حقيقي. أنا متأكد تمامًا من أن كل مجموعة أبحاث في مجال البيولوجيا البنيوية أو الكيمياء الحيوية للبروتينات في العالم سوف تتبنى هذا النظام على الفور”.
ما هي المهام التي تقوم بها الفافلود؟
وأكد كيث ويليسون من إمبريال كوليدج لندن الى إن الأداة لديها القدرة على تبسيط أجزاء كبيرة من اكتشاف الأدوية والأبحاث البيولوجية، ما يسمح للباحثين بالتركيز على الجزيئات المفيدة التي ربما لم يتمكنوا من اكتشافها من قبل.
وقال اعتاد الكيميائيون العضويون على القول بأن الفضاء الكيميائي أكبر من عدد الذرات الموجودة في الكون، ولن نتمكن أبدًا من الوصول حتى إلى أبعد وأصغر جزء منه. لكنني أعتقد أن تقنيات الذكاء الاصطناعي هذه ستكون قادرة على الوصول إلى كمية هائلة من المساحة الكيميائية ذات الصلة.
أما مات هيجينز من جامعة أكسفورد تحدث عن الميزات الجديدة في الذكاء الاصطناعي الخاص بـ DeepMind.
وأكد أنها ستحدث فرقًا كبيرًا للباحثين في الطب الحيوي، بما في ذلك في عمله الخاص الذي يدرس التفاعلات بين الطفيليات المضيفة في مرض الملاريا.
كما قال “بينما قام AlphaFold بتحويل قدرتنا على التنبؤ بهياكل جزيئات البروتين، فإن آلات البروتين التي تستخدمها خلايانا نادراً ما تعمل بمفردها”.
ويجلب AlphaFold 3 القدرة الجديدة والمثيرة على تعديل جزيئات البروتين مع الإضافات الأكثر شيوعًا أو ربطها بشركاء الارتباط الأكثر شيوعًا الموجودين في أجسامنا ورؤية ما يحدث”.
اقرأ أيضًا: