طور الباحثون في الجامعة التقنية في الدنمارك منصة مدعومة بالذكاء الاصطناعي تصمم بسرعة بروتينات مخصصة لتوجيه خلايا المناعة في استهداف السرطان، مع توقع إجراء تجارب سريرية خلال خمس سنوات.
قدّم الباحثون في الجامعة التقنية في الدنمارك منصة قائمة على الذكاء الاصطناعي مصممة لتسريع تطوير بروتينات مخصصة تدعم استجابات الجهاز المناعي ضد السرطان. يمكّن هذا النظام من إنشاء بروتينات متخصصة في غضون أسابيع بدلاً من سنوات، مما يسهل على خلايا T المناعية التعرف على الخلايا السرطانية ومهاجمتها.
تدمج المنصة ثلاثة نماذج للذكاء الاصطناعي لتصميم بروتينات "مينيبيندر" التي ترتبط بخلايا T وتوفر لها آلية توجيه جزيئية لاستهداف السرطانات، مثل الميلانوما. تم تطبيق النهج لتطوير بروتينات مصممة خصيصًا لكل من العلامات السرطانية المنتشرة بشكل واسع والعلامات المحددة للمرضى، مما يشير إلى التطبيقات المحتملة في علم الأورام الشخصي.
لإنشاء هذه الأدوات الجزيئية، استخدم الباحثون أولاً نموذجًا توليديًا يُعرف باسم RFdiffusion لفحص هيكل بروتين مرتبط بالسرطان يسمى NY-ESO-1، والذي يتواجد عادةً على خلايا الورم. قام نموذج ذكاء اصطناعي ثانٍ بتوليد تسلسلات الأحماض الأمينية المتوقعة التي ستطوى في هياكل دقيقة قادرة على الارتباط بهذا الهدف. قام نموذج ثالث بتنقيح النتائج، مفلترًا عشرات الآلاف من التسلسلات المُولدة إلى 44 مرشحًا للتقييم في المختبر. من بين هذه التصاميم، أظهر تصميم واحد أداءً فعالًا.
بالإضافة إلى ذلك، يتضمن النظام عملية فحص أمان افتراضية لتوقع واستبعاد تصميمات البروتين التي قد تتفاعل مع الأنسجة الصحية، مما يعزز الأمان قبل أن يتم إجراء أي اختبارات فعلية. تتضمن سير العمل AlphaFold2، أداة التنبؤ بالبروتين الحائزة على جوائز التي طورتها Google DeepMind، وتضغط دورة التطوير التقليدية التي تستغرق عدة سنوات إلى بضعة أسابيع.
مشروع العلاج الخلوي المعزز بالذكاء الاصطناعي من المتوقع أن يدخل التجارب البشرية خلال خمس سنوات
يتوقع تيموثي باتريك جنكينز، أحد الباحثين في الفريق، أن تستغرق الطريقة المطورة حديثًا حوالي خمس سنوات قبل أن تتقدم إلى مرحلة التجارب السريرية الأولية التي تشمل المشاركين من البشر. بمجرد التحضير للتطبيق، من المتوقع أن يتماشى بروتوكول العلاج مع العلاجات الحالية للسرطان التي تستخدم خلايا T المعدلة وراثيًا، والمعروفة عمومًا باسم خلايا CAR-T، والتي تم اعتمادها حاليًا لعلاج حالات مثل lymphoma وleukemia.
ستبدأ العملية العلاجية بسحب دم يتم في بيئة المستشفى، وهو ما يعادل اختبار الدم القياسي. سيتم بعد ذلك عزل خلايا المناعة من العينة المجمعة وتعديلها في بيئة المختبر لإدخال بروتينات الميني بايندر الناتجة عن الذكاء الاصطناعي. ستتم إعادة إدخال هذه الخلايا المناعية المعدلة إلى جسم المريض، حيث تم تصميمها للعمل بدقة عالية، لتحديد الخلايا السرطانية وتحيدها بدقة مستهدفة.
تعتبر الأبحاث الأخيرة جزءًا من اتجاه أوسع نحو التقدم في علم الأحياء الحسابي. في وقت سابق من هذا العام، استخدم فريق تيموثي باتريك جينكينز أيضًا الذكاء الاصطناعي لتطوير بروتينات مُهندَسة تهدف إلى تحسين فعالية مضادات السموم لعضات الثعابين.
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
طور باحثو DTU منصة ذكاء اصطناعي لتصميم بروتينات مخصصة للعلاج المناعي المستهدف للسرطان
باختصار
طور الباحثون في الجامعة التقنية في الدنمارك منصة مدعومة بالذكاء الاصطناعي تصمم بسرعة بروتينات مخصصة لتوجيه خلايا المناعة في استهداف السرطان، مع توقع إجراء تجارب سريرية خلال خمس سنوات.
قدّم الباحثون في الجامعة التقنية في الدنمارك منصة قائمة على الذكاء الاصطناعي مصممة لتسريع تطوير بروتينات مخصصة تدعم استجابات الجهاز المناعي ضد السرطان. يمكّن هذا النظام من إنشاء بروتينات متخصصة في غضون أسابيع بدلاً من سنوات، مما يسهل على خلايا T المناعية التعرف على الخلايا السرطانية ومهاجمتها.
تدمج المنصة ثلاثة نماذج للذكاء الاصطناعي لتصميم بروتينات "مينيبيندر" التي ترتبط بخلايا T وتوفر لها آلية توجيه جزيئية لاستهداف السرطانات، مثل الميلانوما. تم تطبيق النهج لتطوير بروتينات مصممة خصيصًا لكل من العلامات السرطانية المنتشرة بشكل واسع والعلامات المحددة للمرضى، مما يشير إلى التطبيقات المحتملة في علم الأورام الشخصي.
لإنشاء هذه الأدوات الجزيئية، استخدم الباحثون أولاً نموذجًا توليديًا يُعرف باسم RFdiffusion لفحص هيكل بروتين مرتبط بالسرطان يسمى NY-ESO-1، والذي يتواجد عادةً على خلايا الورم. قام نموذج ذكاء اصطناعي ثانٍ بتوليد تسلسلات الأحماض الأمينية المتوقعة التي ستطوى في هياكل دقيقة قادرة على الارتباط بهذا الهدف. قام نموذج ثالث بتنقيح النتائج، مفلترًا عشرات الآلاف من التسلسلات المُولدة إلى 44 مرشحًا للتقييم في المختبر. من بين هذه التصاميم، أظهر تصميم واحد أداءً فعالًا.
بالإضافة إلى ذلك، يتضمن النظام عملية فحص أمان افتراضية لتوقع واستبعاد تصميمات البروتين التي قد تتفاعل مع الأنسجة الصحية، مما يعزز الأمان قبل أن يتم إجراء أي اختبارات فعلية. تتضمن سير العمل AlphaFold2، أداة التنبؤ بالبروتين الحائزة على جوائز التي طورتها Google DeepMind، وتضغط دورة التطوير التقليدية التي تستغرق عدة سنوات إلى بضعة أسابيع.
مشروع العلاج الخلوي المعزز بالذكاء الاصطناعي من المتوقع أن يدخل التجارب البشرية خلال خمس سنوات
يتوقع تيموثي باتريك جنكينز، أحد الباحثين في الفريق، أن تستغرق الطريقة المطورة حديثًا حوالي خمس سنوات قبل أن تتقدم إلى مرحلة التجارب السريرية الأولية التي تشمل المشاركين من البشر. بمجرد التحضير للتطبيق، من المتوقع أن يتماشى بروتوكول العلاج مع العلاجات الحالية للسرطان التي تستخدم خلايا T المعدلة وراثيًا، والمعروفة عمومًا باسم خلايا CAR-T، والتي تم اعتمادها حاليًا لعلاج حالات مثل lymphoma وleukemia.
ستبدأ العملية العلاجية بسحب دم يتم في بيئة المستشفى، وهو ما يعادل اختبار الدم القياسي. سيتم بعد ذلك عزل خلايا المناعة من العينة المجمعة وتعديلها في بيئة المختبر لإدخال بروتينات الميني بايندر الناتجة عن الذكاء الاصطناعي. ستتم إعادة إدخال هذه الخلايا المناعية المعدلة إلى جسم المريض، حيث تم تصميمها للعمل بدقة عالية، لتحديد الخلايا السرطانية وتحيدها بدقة مستهدفة.
تعتبر الأبحاث الأخيرة جزءًا من اتجاه أوسع نحو التقدم في علم الأحياء الحسابي. في وقت سابق من هذا العام، استخدم فريق تيموثي باتريك جينكينز أيضًا الذكاء الاصطناعي لتطوير بروتينات مُهندَسة تهدف إلى تحسين فعالية مضادات السموم لعضات الثعابين.