جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية كاوست تبدأ تصميم الأدوية

جامعة كاوست تبدأ تصميم الأدوية

جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية كاوست تبدأ تصميم الأدوية باستخدام الذكاء الاصطناعي

طور علماء في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) أداة حاسوبية جديدة تستخدم الذكاء الاصطناعي لاستنتاج خصائص البروتينات لأنها مرتبطة بـ RNA.


ويجب الإشارة إلى أن البروتينات هي أحد المكونات الأساسية للمواد الحية ، وتشكل أعلى نسبة من المكونات الخلوية في المرتبة الثانية بعد الماء، وتصل إلى 15٪ في الخلايا الحية. البروتين مسؤول عن الهيكل الفريد لكل خلية وهو مسؤول عن الوظائف والأنشطة المهمة لجميع الخلايا.

أما الحمض النووي الريبي هو نوع من الحمض النووي الذي يشكل الكروموسوم، والذي يمكنه نقل الخصائص الجينية من جيل إلى آخر.

برنامج مطور

يُطلق على البرنامج الذي طوره علماء كاوست اسم “NucleicNet”، وأداءه أفضل من النماذج المماثلة الأخرى لأنه يوفر معرفة بيولوجية إضافية وأعمق للمساعدة في تصميم الأدوية وتطويرها.


و يعتقد -جوردي هومينج لام الباحث المشارك السابق في جامعة كاوست للعلوم والتقنية والمؤلف المشارك الأول لهذه الدراسة- أن:

ارتباط الحمض النووي الريبي هو سمة أساسية للعديد من البروتينات.

تتفاعل البروتينات عادةً مع جزيئات الحمض النووي الريبي للتحكم في

عملية تكرار الجينات ونقلها ، وأي انحراف في هذه التفاعلات قد يعطل تدفق المعلومات داخل الخلية ، مما قد يتسبب في حدوث تداخل. مثل مرض السرطان وبعض أمراض تنكس الأعصاب.

من أجل معرفة أجزاء الحمض النووي الريبي للبروتين التي تميل إلى الارتباط عند نقاط مختلفة من البروتين…

و استخدم -لام- وزملاؤه تقنية “التعلم العميق” من خلال عمل -الدكتور جاو شينجين الأستاذ المشارك لعلوم الكمبيوتر في المختبر- كان ذلك في مركز أبحاث علوم الأحياء الحاسوبية بجامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية(كاوست)، من خلال تعليم وتدريب برنامج NucleicNet لتعلم كيفية التعرف تلقائيًا على السمات الهيكلية التي تميز التفاعل بين البروتين والحمض النووي الريبي.


التعلم العميق


باعتباره فرعًا من فروع التعلم الآلي ، فإن مفهوم “التعلم العميق” يعني فقط أن أجهزة الكمبيوتر يمكنها “التعلم” لمحاكاة الطريقة التي يفكر بها البشر بناءً على التدريب والخبرة.

و على الرغم من أن هذه التكنولوجيا لا تزال في مهدها، الّا أن أنظمة التعلم العميق لها تطبيقات على الأرض، مثل:

1- أنظمة الملاحة في السيارات المستقلة.

2-  تشخيص الأمراض.

3-  الحصول على عقاقير جديدة.

4- تحليل أنماط الجريمة.

5- اكتشاف المخدرات.

6- البصمات الجينية…



و قام الباحثون بتدريب خوارزميات الذكاء الاصطناعي باستخدام بيانات تركيبية ثلاثية الأبعاد، والتي تم استخلاصها من 158 مركبًا مختلفًا يتم إنتاجها عن طريق الارتباط بين البروتين والحمض النووي الريبي، 

وهذه البيانات متاحة في قواعد البيانات العامة.

و بمقارنة نموذج NucleicNet الجديد بالنماذج التنبؤية الأخرى، أدرك فريق “كاوست” بالفعل أن هذا البرنامج يمكنه مراقبة المواقع المتعلقة بجزيئات الحمض النووي الريبي على سطح البروتين بدقة عالية.


بالإضافة إلى ذلك، و على عكس النماذج الأخرى، يمكن للأداة الجديدة أن تتنبأ بأي جوانب من جزيئات الحمض النووي الريبي ترتبط بالبروتينات.


تعاون “لام” و “لي” و “غاو” مع باحثين في الصين والولايات المتحدة للتحقق من إجراءاتهم باستخدام مجموعة متنوعة من البروتينات المرتبطة بالحمض النووي الريبي، بما في ذلك تلك التي تسبب سرطان اللثة والتصلب الجانبي الضموري.

من أجل إثبات أن التفاعل المشتق من NucleicNet يطابق بشكل وثيق التفاعل الذي كشفت عنه التقنية التجريبية.

الذكاء الاصطناعي منذ عام كان مستقبل الإستثمار, الأن هو الواقع, أسرع واحجز مقعدك في طليعة المستثمرين, إقرأ المزيد من هنا