اكتشاف الأدوية المدعوم بالذكاء الاصطناعي من فايزر والمعهد النمساوي على وشك تحويل الرعاية الصحية

طورت شركة فايزر، الشركة الرائدة في مجال الأدوية، ومركز أبحاث الطب الجزيئي التابع للأكاديمية النمساوية للعلوم (CeMM) طريقة لاكتشاف الأدوية مدعومة بالذكاء الاصطناعي. النهج الجديد، الذي كان نتيجة للجهد الرائد، يمكن أن يطيل بشكل محتمل الفترة التي يتم خلالها تحديد المادة الفعالة ذات الإمكانات العلاجية، مع تحقيق أبرز التقدم في مجال البحث الدوائي.

اكتشاف الأدوية المدعوم بالذكاء الاصطناعي يكشف عن

في مجلة ساينس، من خلال فريق من باحثي CeMM، تم تصميم منصة تعلم آلي للذكاء الاصطناعي لعرض تفضيلات الارتباط لمئات الجزيئات الصغيرة لآلاف البروتينات البشرية المتنوعة. تنشئ هذه المنصة المبتكرة بيانات غنية حول تفاعلات الجزيئات الصغيرة-البروتينات للحفاظ على قاعدة البيانات، والتي تمثل نقطة بداية رئيسية في تسريع البحث الدوائي.

هناك فجوة في معلومات تطوير الأدوية حول كيفية تفاعل الجزيئات الصغيرة مع البروتينات البشرية. لم يتم البحث في هذه العلاقة على نطاق واسع. على الرغم من أن الجزيئات الصغيرة هي أحد المكونات الرئيسية لتطوير الأدوية، إلا أن جزءاً ضئيلاً فقط من البروتينات البشرية، المعروفة أيضاً بالليجندات، يجعل من الصعب طبياً وعلمياً دفع الابتكار والفهم الأساسي.

مقياس وتأثير غير مسبوقين

اعتمد العلماء استراتيجية البروتيوميات الكيميائية باستخدام حوالي 407 من جزيئات الليجندات الصغيرة المختلفة لاستهداف مناطق البروتينات البشرية. من خلال توظيف هذا النهج، اكتشفوا ما يقرب من 47.7 ألف تفاعل دقيق بين البروتين والليجند، والتي تتعلق بـ 2600 بروتين مختلف. ومن المثير للاهتمام، أن ما يقرب من 90% من البروتينات المتكونة ليس لها ليجندات معروفة، وهي ميزة كبيرة للعمل المشترك.

لهذه الدراسة معنى أكاديمي وتداعيات أوسع للترجمة إلى علاج أهداف البروتين من خلال تركيب نظائر الليجند. علاوة على ذلك، كان للبيانات الضخمة دور محوري في إنشاء هياكل التعلم الآلي التي يمكنها التنبؤ بسلوك الجزيئات الصغيرة في الأنظمة البيولوجية. وقد استفاد البحث العلمي بشكل كبير من ذلك.

الوصول المفتوح والمبادرات التعاونية

النهج العلمي الجديد للعلوم المفتوحة هو في صميم هذه المبادرة التعاونية. جميع النماذج والبيانات التي تم إنشاؤها باستخدام هذا المشروع متاحة مجاناً لمجتمع العلماء بأكمله. من المرجح أن تحفز هذه الموارد، الموحدة تحت هدف مشترك لمكافحة الالتهابات المقاومة للأدوية، التعاون وتساهم في التقدم الجماعي لعملية اكتشاف الأدوية. يمكن للعلماء الوصول إلى واستكشاف ثروة المعلومات من CeMM وPfizer من خلال تطبيق ويب سهل الاستخدام، مما يمكّن المزيد من الابتكار والاكتشاف.

تمثل شراكة Pfizer وCeMM تحولاً نموذجياً في التطور العلاجي. إنها تستخدم الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة لضبط الأمور بسرعة أكبر إلى النقطة التي يتم فيها العثور على أدوية للعلاج. سيكون لهذا العمل الرائد أكبر تأثير على صناعة الأدوية لأنه لديه القدرة على توضيح الآلية (أو الآليات) لتفاعلات البروتين-الجزيء الصغير.

سيكون إشراك لاعبين أكبر في صناعة الأدوية والانضمام إلى المؤسسات الأكاديمية كشركاء أكثر أهمية في المستقبل في جهود الحفاظ على الابتكار وعلاج القضايا الطبية التي تتطلب الانتباه. يعزز العمل الذي أنجزته Pfizer وCeMM حقيقة أن هناك إمكانات كبيرة في مثل هذه التعاونات التي يمكن أن تجعل عصر تطوير أدوية جديدة أمراً ممكناً.