مسابقة العلوم المفتوحة تستخدم الذكاء الاصطناعي لتحديد علاجات محتملة لمرض باركنسون

في تطور رائد، نجحت مسابقة للعلوم المفتوحة تُعرف باسم التقييم النقدي لتجارب العثور على الضربات الحسابية (CACHE) في استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) لاكتشاف جزيئات قد تؤدي إلى علاجات جديدة لمرض باركنسون. تضمنت هذه الجهود التعاونية علماء من مؤسسات مختلفة، بما في ذلك ميرك KGaA وجامعة بيتسبرغ، الذين حددوا سبعة مركبات متاحة تجارياً ذات آليات عمل فريدة ضد بروتين LRRK2، وهو مساهم معروف في مرض باركنسون الوراثي. وتُعد النتائج انتصاراً كبيراً للعلوم المفتوحة، مما يؤكد أهمية التعاون على النهج التقليدي القائم على براءات الاختراع.

اكتشاف الأدوية المدعوم بالذكاء الاصطناعي يحقق نتائج واعدة

استخدم باحثون من ميرك KGaA وجامعة بيتسبرغ ومؤسسات أخرى قوة الذكاء الاصطناعي لتحديد سبعة مركبات متاحة تجارياً ذات آليات عمل جديدة ضد بروتين LRRK2. لطالما ارتبط هذا البروتين بتطور مرض باركنسون. ما يميز هذه الاكتشافات هو أنها أول مركبات معروفة تظهر نشاطاً ضد مجال تكرار WD40 (WDR) الخاص بـ LRRK2، وهو منطقة يُعتقد أنها تلعب دوراً محورياً في سمية مرض باركنسون.

أتاحت مسابقة العلوم المفتوحة، CACHE، تحقيق هذا الإنجاز الرائد. وتم تمويل CACHE جزئياً من قبل مؤسسة مايكل ج. فوكس للأبحاث، وتضمنت المسابقة جولتين متميزتين. في الجولة الأولى، استخدمت 23 مختبراً مشاركاً خوارزميات الذكاء الاصطناعي الخاصة بهم لترشيح ما يصل إلى 100 مركب. بعد ذلك، خضعت هذه المركبات لتجارب معملية دقيقة، بما في ذلك سلسلة من الاختبارات لتقييم ارتباطها بمجال LRRK2 WDR، بالإضافة إلى إمكاناتها للارتباط بمستقبلات غير ذات صلة، مما يشير إلى خصوصيتها تجاه LRRK2.

انتقلت أكثر المركبات وعداً إلى الجولة الثانية، حيث يمكن للباحثين اختيار ما يصل إلى 50 مركباً متبوعاً ذات آليات عمل مماثلة لإيداعاتهم الأصلية ولكن مع خصوصية أو ارتباط أعلى محتملاً. فرضت الجولة الثانية معايير أكثر صرامة لتجنب النتائج الإيجابية الكاذبة وشملت فحوصات إضافية للتحقق من صحة النتائج.

قامت لجنة مستقلة من خبراء الصناعة بتقييم البيانات النهائية، على الرغم من عدم الكشف عن أسمائهم وانتماءاتهم. ظهرت أفضل المركبات تصنيفاً من جامعة بيتسبرغ وجامعة كارنيجي ميلون وجامعة كولومبيا البريطانية وميرك KGaA. يمكن العثور على معلومات مفصلة حول الطرق الحسابية التي استخدمها المشاركون السبعة الذين حددوا المركبات الفائزة على موقع CACHE الإلكتروني.

الحذر والمزيد من البحث مطلوب

بينما يُعد اكتشاف مركبات ذات تطبيقات محتملة في علاج مرض باركنسون أمراً بالغ الأهمية بالتأكيد، فمن الضروري التعامل مع هذه النتائج بحذر. وفقاً لراين ميركلي، الرئيس التنفيذي لشركة Conscience، المنظمة وراء CACHE، فإن المركبات المحددة تمثل نقاط بداية مشجعة لتطوير الأدوية المحتملة. ومع ذلك، يجب أن تخضع لأبحاث واختبارات مكثفة قبل أن تُعتبر حتى كمرشحين دوائيين viable. وشدد ميركلي على الحاجة إلى مناقشة شفافة وصريحة حول جودة وتطبيقات أدوات الذكاء الاصطناعي في اكتشاف الأدوية لتحسين فعاليتها بمرور الوقت.

توسيع الآفاق بما يتجاوز مرض باركنسون

مهّد نجاح CACHE في تحديد علاجات محتملة لمرض باركنسون الطريق لتوسيع نطاقه إلى مجالات طبية أخرى. تركز التحديان 2 و3 الآن على اكتشاف أدوية جديدة لمكافحة فيروس كورونا (COVID-19). ويتحدى التحدي 4 المشاركين للتنبؤ بالأدوية القادرة على تثبيط مجال TKB الخاص بـ CBLB، وهو منظم سلبي لتنشيط الخلايا التائية مرتبط بسرطان الغدد الليمفاوية. ويهدف التحدي 5، الذي يقبل الطلبات حالياً، إلى تحديد أدوية للسمنة تستهدف مستقبل MCHR1.

استخدمت مسابقة للعلوم المفتوحة باسم CACHE قدرات الذكاء الاصطناعي لكشف مركبات واعدة لعلاج مرض باركنسون. وتُعد هذه الجهود التعاونية، التي شملت باحثين من ميرك KGaA وجامعة بيتسبرغ، خطوة كبيرة بعيداً عن النهج التقليدي القائم على براءات الاختراع. وعلى الرغم من أن هذه النتائج تقدم أملاً لعلاجات محتملة لمرض باركنسون، إلا أنها يجب أن تخضع لمزيد من البحث والتحقق. وتقوم CACHE الآن بتوسيع جهودها لمعالجة التحديات الطبية الملحة الأخرى، مستفيدة من قوة الذكاء الاصطناعي لتسريع اكتشاف الأدوية في مختلف المجالات.