طراحی پروتئین با هوش مصنوعی؛ گام بزرگ دانشمندان برای مقابله با بیماری‌ها

دانشمندان استرالیایی موفق شده‌اند با کمک هوش مصنوعی، پروتئین‌هایی طراحی کنند که توانایی از بین بردن باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک مانند E. coli را دارند. این دستاورد درحالی به‌دست آمده که طراحی چنین پروتئین‌هایی پیش از این به سال‌ها زمان نیاز داشت، اما حالا با کمک ابزارهای هوش مصنوعی تنها در چند ثانیه انجام می‌شود.

محققان در این پژوهش که نتایج آن در ژورنال علمی Nature Communications منتشر شده، می‌گویند که استفاده از این فناوری می‌تواند به پیشرفت سریع‌تر درمان بیماری‌هایی مانند سرطان، عفونت‌های مقاوم به دارو و حتی نیش مارها منجر شود.

ساخت پلتفرم هوش مصنوعی برای طراحی پروتئین

این پروژه توسط دکتر «ریس گرینتر» و دانشیار «گوین نات» از مؤسسه Bio21 در دانشگاه ملبورن و «مؤسسه کشف زیست‌پزشکی موناش» رهبری شده است. آن‌ها پلتفرمی به نام «AI Protein Design Platform» توسعه داده‌اند که اولین نمونه از نوع خود در استرالیا محسوب می‌شود و از رویکرد سرتاسری طراحی پروتئین استفاده می‌کند.

نات می‌گوید:

«از دارو و واکسن گرفته تا نانومواد و حسگرهای بسیار ریز، پروتئین‌هایی که با این روش طراحی می‌شوند، کاربردهای گسترده‌ای دارند.»

دکتر گرینتر توضیح می‌دهد که پروتئین‌های درمانی کنونی معمولاً از طبیعت گرفته می‌شوند و سپس با مهندسی بهینه‌سازی می‌شوند. اما حالا با روش‌های یادگیری عمیق می‌توان پروتئین‌های کاملاً جدیدی با عملکردهای خاص را از صفر طراحی کرد. علاوه‌براین، ابزارهای جدیدی مانند BindCraft و Chai نیز برای این پلتفرم وجود دارد که طراحی پروتئین‌های مهندسی‌شده را ساده‌تر کرده‌اند.

«دنیل فاکس»، دانشجوی دکترا که بیشتر کارهای آزمایشگاهی این پروژه را انجام داده نیز توضیح می‌دهد:

«ما می‌توانیم با آن پروتئین‌هایی طراحی کنیم که با اهداف خاص یا لیگاندها پیوند برقرار کنند؛ چه به‌عنوان بازدارنده، چه فعال‌کننده یا مهارکننده.»

این ابزار طراحی پروتئین به‌صورت آزاد در دسترس دانشمندان قرار گرفته‌ تا امکان استفاده از آن‌ در سراسر جهان فراهم باشد.