یک محقق ایرانی در آمریکا به همراه همکارانش از هوش مصنوعی برای طراحی پروتئین‌های ضدباکتری استفاده کردند و سپس نمونه کوچکی از آن را ساختند تا بررسی کنند آیا در دنیای واقعی هم کار می‌کند یا خیر.
به گزارش ایسکانیوز؛ محققان آمریکایی یک هوش مصنوعی را موظف به ایجاد پروتئین‌هایی با خواص ضدمیکروبی کردند و دریافتند که برخی از آنها واقعا این خواص را دارند. در نتیجه می‌توان از این رویکرد برای ساخت داروهای جدید نیز استفاده کرد.
علی مدنی با کمک همکارانش در استارتاپ پروفلوئنت- که در زمینه زیست‌فناوری در کالیفرنیا فعال است- از یک هوش مصنوعی برای طراحی میلیون‌ها پروتئین جدید استفاده کرد و زمانی که نمونه کوچکی از این پروتئین‌ها را ساختند، متوجه شدند که بسیاری از آنها کار می‌کند.
این هوش مصنوعی که ProGen نام دارد، به روشی شبیه به الگوریتم‌های هوش مصنوعی کار می‌کند که می‌توانند محتوا تولید کنند. ProGen با یادگیری دستور زبان نحوه ترکیب اسیدهای آمینه برای تشکیل ۲۸۰ میلیون پروتئین موجود، نحوه تولید پروتئین‌های جدید را آموخت. از این رو محققان می‌توانند به جای اینکه موضوعی را برای نوشتن محتوا به هوش مصنوعی بدهند، گروهی از پروتئین‌های مشابه را برای تمرکز روی آن مشخص کنند. در این مورد، محققان گروهی از پروتئین‌های دارای فعالیت ضد میکروبی را انتخاب کردند.
آنها بررسی‌هایی را روی فرآیند هوش مصنوعی انجام دادند تا الگوریتم‌های آن اسید آمینه «بیهوده» تولید نکند. سپس نمونه واقعی از مولکول‌های پیشنهادی هوش مصنوعی را تولید و در سلول‌های واقعی آزمایش کردند. از ۱۰۰ مولکولی که هوش مصنوعی به آنها پیشنهاد داده بود، ۶۶ مولکول در واکنش‌های شیمیایی توانستند باکتری‌های موجود در سفیده تخم‌مرغ و بزاق دهان را از بین ببرند.
محققان پنج پروتئین را که شدیدترین واکنش را داشتند انتخاب کردند و آنها را به نمونه‌ای از باکتری «اشریشیا کُلی» اضافه کردند. دو تا از این پروتئین‌ها توانستند این باکتری را از بین ببرند.
گفتنی است اشریشیا کلی یا ای‌کلی یکی از گونه‌های میکروبی است که در دستگاه گوارش پستانداران زندگی می‌کند. روده بزرگ انسان، محل زندگی بیش از ۷۰۰ گونه باکتریایی است. این باکتری‌ها فعالیت‌های زیستی مختلفی دارند که بسیاری از آنها برای موجود میزبان، مفید هستند. یکی از این موارد، تولید آنزیم‌های لازم برای تجزیه و هضم مولکول‌هایی است که مهره‌داران، قادر به هضم آنها نیستند. این باکتری‌ها همچنین، مقادیر کمی از ویتامین‌ها را تولید می‌کنند که جذب خون می‌شوند. جلوگیری از رشد و تکثیر باکتری‌های سمی، مزیت دیگری است که از همزیستی با این باکتری‌ها نصیب میزبان می‌شود. این باکتری کاملا با محیط بدن انسان سازگار شده است؛ به طوری که حتی دستگاه ایمنی، که شناسایی مولکول‌های بیگانه و تخریب آنها را برعهده دارد، این باکتری را «خودی» تلقی می‌کند و علیه آن تحریک نمی‌شود.
محققان می‌گویند: اگرچه توالی اسید آمینه پروتئین‌های پیشنهادی هوش مصنوعی تا ۳۰ درصد با پروتئین‌های واقعی تفاوت داشت، شکل آنها تقریبا با پروتئین‌های طبیعی مطابقت داشت.
آنها می‌افزایند: از ابتدا مشخص نبود که هوش مصنوعی بتواند توالی اسیدهای آمینه را تا این حد تغییر دهد و همچنان شکل صحیج پروتئین را حفظ کند.
مدنی می‌گوید که فرآیند مشابهی می‌تواند برای ایجاد مولکول‌های آزمایشی جدید برای توسعه دارو مورد استفاده قرار گیرد، اگرچه آنها همچنان باید در آزمایشگاه‌ها آزمایش شوند که این امر زمان‌بر است.
به گزارش ایسکانیوز؛ محققان آمریکایی یک هوش مصنوعی را موظف به ایجاد پروتئین‌هایی با خواص ضدمیکروبی کردند و دریافتند که برخی از آنها واقعا این خواص را دارند. در نتیجه می‌توان از این رویکرد برای ساخت داروهای جدید نیز استفاده کرد.
علی مدنی با کمک همکارانش در استارتاپ پروفلوئنت- که در زمینه زیست‌فناوری در کالیفرنیا فعال است- از یک هوش مصنوعی برای طراحی میلیون‌ها پروتئین جدید استفاده کرد و زمانی که نمونه کوچکی از این پروتئین‌ها را ساختند، متوجه شدند که بسیاری از آنها کار می‌کند.
این هوش مصنوعی که ProGen نام دارد، به روشی شبیه به الگوریتم‌های هوش مصنوعی کار می‌کند که می‌توانند محتوا تولید کنند. ProGen با یادگیری دستور زبان نحوه ترکیب اسیدهای آمینه برای تشکیل ۲۸۰ میلیون پروتئین موجود، نحوه تولید پروتئین‌های جدید را آموخت. از این رو محققان می‌توانند به جای اینکه موضوعی را برای نوشتن محتوا به هوش مصنوعی بدهند، گروهی از پروتئین‌های مشابه را برای تمرکز روی آن مشخص کنند. در این مورد، محققان گروهی از پروتئین‌های دارای فعالیت ضد میکروبی را انتخاب کردند.
آنها بررسی‌هایی را روی فرآیند هوش مصنوعی انجام دادند تا الگوریتم‌های آن اسید آمینه «بیهوده» تولید نکند. سپس نمونه واقعی از مولکول‌های پیشنهادی هوش مصنوعی را تولید و در سلول‌های واقعی آزمایش کردند. از ۱۰۰ مولکولی که هوش مصنوعی به آنها پیشنهاد داده بود، ۶۶ مولکول در واکنش‌های شیمیایی توانستند باکتری‌های موجود در سفیده تخم‌مرغ و بزاق دهان را از بین ببرند.
محققان پنج پروتئین را که شدیدترین واکنش را داشتند انتخاب کردند و آنها را به نمونه‌ای از باکتری «اشریشیا کُلی» اضافه کردند. دو تا از این پروتئین‌ها توانستند این باکتری را از بین ببرند.
گفتنی است اشریشیا کلی یا ای‌کلی یکی از گونه‌های میکروبی است که در دستگاه گوارش پستانداران زندگی می‌کند. روده بزرگ انسان، محل زندگی بیش از ۷۰۰ گونه باکتریایی است. این باکتری‌ها فعالیت‌های زیستی مختلفی دارند که بسیاری از آنها برای موجود میزبان، مفید هستند. یکی از این موارد، تولید آنزیم‌های لازم برای تجزیه و هضم مولکول‌هایی است که مهره‌داران، قادر به هضم آنها نیستند. این باکتری‌ها همچنین، مقادیر کمی از ویتامین‌ها را تولید می‌کنند که جذب خون می‌شوند. جلوگیری از رشد و تکثیر باکتری‌های سمی، مزیت دیگری است که از همزیستی با این باکتری‌ها نصیب میزبان می‌شود. این باکتری کاملا با محیط بدن انسان سازگار شده است؛ به طوری که حتی دستگاه ایمنی، که شناسایی مولکول‌های بیگانه و تخریب آنها را برعهده دارد، این باکتری را «خودی» تلقی می‌کند و علیه آن تحریک نمی‌شود.
محققان می‌گویند: اگرچه توالی اسید آمینه پروتئین‌های پیشنهادی هوش مصنوعی تا ۳۰ درصد با پروتئین‌های واقعی تفاوت داشت، شکل آنها تقریبا با پروتئین‌های طبیعی مطابقت داشت.
آنها می‌افزایند: از ابتدا مشخص نبود که هوش مصنوعی بتواند توالی اسیدهای آمینه را تا این حد تغییر دهد و همچنان شکل صحیج پروتئین را حفظ کند.
مدنی می‌گوید که فرآیند مشابهی می‌تواند برای ایجاد مولکول‌های آزمایشی جدید برای توسعه دارو مورد استفاده قرار گیرد، اگرچه آنها همچنان باید در آزمایشگاه‌ها آزمایش شوند که این امر زمان‌بر است.
کد خبر ۲۰۱۰۱۱۱۰۸.۶۱۲
