يتم الآن تحضير الأدوية التي تم تطويرها بواسطة الذكاء الاصطناعي لاختبارها على البشر

قبل عام واحد فقط، ابتكر علماء الأحياء لأول مرة جسمًا مضادًا جديدًا تمامًا، بالاعتماد ليس على الأساليب المختبرية التقليدية، بل على حسابات الذكاء الاصطناعي. في ذلك الوقت، كانت هذه الجزيئات بمثابة دليل على الإمكانيات أكثر من كونها أدوية مرشحة فعليًا. الآن تغير الوضع: أعلنت العديد من المجموعات والشركات العلمية أنه لأول مرة تتمتع الأجسام المضادة التي تم تطويرها بواسطة الذكاء الاصطناعي بخصائص كافية للدخول في التجارب السريرية. يتم نشر النتائج في طبيعة.

لماذا يعد الذكاء الاصطناعي مهمًا جدًا لتطوير الأجسام المضادة؟

وتذكرنا الطريقة التقليدية للبحث عن الأجسام المضادة بتجربة آلاف المفاتيح على أمل العثور على المفتاح الذي يناسب القفل الصحيح. يختار العلماء جزيئات عشوائية ويختبرون ما إذا كان بإمكانهم الارتباط بقوة بهدف ما، على سبيل المثال، بروتين من فيروس أو مستقبل مشارك في مرض ما. يحدث أنه ببساطة لا توجد خيارات مناسبة.

الذكاء الاصطناعي يغير النهج. الآن يمكن للباحثين تحديد الهدف المطلوب مسبقًا – وهو جزء من البروتين الذي يجب أن “يلتصق” به الجسم المضاد بأقصى قدر من الدقة. تختار الخوارزمية البنية المناسبة لهذه المهمة على مستوى الذرات الفردية.

ويشير سيرج بيسواس، رئيس شركة Nabla Bio، إلى أن “التصميم الموجه بالذكاء الاصطناعي يعد بالدقة الذرية”.

تتيح هذه الدقة إنشاء جزيئات لا توجد عمليا في الطبيعة، ولكن في نفس الوقت لها الخصائص الطبية اللازمة.

اختراق في نمذجة مناطق الأجسام المضادة المعقدة

وكانت الصعوبة الرئيسية في تطوير الأجسام المضادة باستخدام الذكاء الاصطناعي هي أن المناطق الرئيسية لهذه الجزيئات – الحلقات المرنة التي “يتعرف” الجسم المضاد من خلالها على هدفه – يصعب التنبؤ بها للغاية. إنهم متنقلون وغالبا ما يتخذون أشكالا مختلفة.

يمكن للنماذج المحدثة، بما في ذلك نسخة محسنة من AlphaFold، أن تصمم مثل هذه الهياكل بشكل أكثر دقة. وكانت هذه نقطة تحول.

في أكتوبر، قدمت مجموعة غابرييل كورسو نموذجًا بولتزجنمما جعل من الممكن إنشاء “أجسام نانوية” – أجسام مضادة مصغرة مماثلة لتلك الموجودة في أسماك القرش والجمال. وعلى مدى عشرات المحاولات، حصل الباحثون على جزيئات يمكنها الارتباط بشكل فعال بالبروتينات المرتبطة بالسرطان والالتهابات الفيروسية وأمراض أخرى.

بالتوازي، أبلغت فرق من جامعة ستانفورد، ومعهد آرك، ومختبر ديفيد بيكر عن التقدم الذي أحرزوه. وقد أظهر كل منهم أن الذكاء الاصطناعي لا يستطيع الآن تصميم الأجسام النانوية فحسب، بل وأيضاً الأجسام المضادة كاملة الحجم – وهي نفس الأجسام التي تستخدمها شركات الأدوية.

الجزيئات الأولى تقترب من معايير الدواء

وقد أعلن نابلا وتشاي ديسكفري بالفعل أنهما قاما بتكوين أجسام مضادة تتصرف مثل الأدوية التجارية في الاختبارات المعملية. تمكنت بعض التصميمات من التعرف على الأهداف التي يعتبر يتعذر الوصول إليها تقريبًا بالطرق الكلاسيكية. من بينها مستقبلات GPCR، وهي المستقبلات التي تلعب دورًا رئيسيًا في إشارات الخلية.

أظهرت بعض الأجسام المضادة التي طورها الذكاء الاصطناعي خصائص دوائية مهمة: الثبات في المحلول، والتركيز العالي دون تجميع، والتعرف الدقيق على الهدف المطلوب.

لكن العلماء يحثون على الحذر. لم يتم نشر تسلسل هذه الأجسام المضادة بعد، ولا يمكن للباحثين المستقلين التحقق من النتائج المبلغ عنها. لكن حقيقة ظهور مثل هذه التصريحات تظهر مدى سرعة تحرك هذا المجال.

متى ستبدأ التجارب على البشر؟

لقد بدأت بالفعل التجارب السريرية الأولى للأدوية التي تم إنشاؤها باستخدام الذكاء الاصطناعي. أطلقت شركة Generate Biomedicine تجربة سريرية لجسم مضاد ضد الربو الحاد – ومع ذلك، فإن الخوارزميات في هذه الحالة لم تقم بإنشاء جزيء من الصفر، ولكنها حسنت الجزيء الموجود، مما أدى إلى زيادة قوة الارتباط والاستقرار.

في الوقت الراهن، لا تزال هناك أسئلة. والشيء الأكثر أهمية هو كيف سيتصور الجسم جزيئًا جديدًا تمامًا تم إنشاؤه بواسطة الذكاء الاصطناعي: هل سيكون آمنًا، أم أنه لن يسبب ردود فعل مناعية غير مرغوب فيها؟ وبحسب بيسواس، لا يوجد ما يشير إلى أن هذه الأجسام المضادة تختلف عن الأجسام المضادة التقليدية، ولكن ستكون هناك حاجة إلى اختبارات إضافية قبل الاختبار.

بالإضافة إلى ذلك، لم يفهم الباحثون بشكل كامل حتى الآن ما هي الأهداف الأكثر ملاءمة للأجسام المضادة المهندسة بواسطة الذكاء الاصطناعي. وربما تساعد الخوارزميات في “اختراق” تلك البروتينات التي عجز العلماء عن إنتاج أدوية فعالة ضدها لعقود من الزمن.

عصر جديد في الطب الحيوي

إن إنشاء أجسام مضادة عند الطلب – مثل كتابة برنامج تقريبًا – يفتح الطريق أمام الأدوية التي كان يُعتقد في السابق أنها مستحيلة. والآن بعد أن أصبح زر التوليد يعمل فعلياً، أصبح بوسع العلماء التركيز على أصعب التحديات: مثل تغلغل الأدوية في الدماغ، أو الأهداف المركبة، أو الأمراض النادرة التي تفشل فيها الطرق التقليدية.

ويؤكد بيسواس: “الآن بعد أن أصبح لدينا القدرة على إنتاج أجسام مضادة بلمسة زر واحدة، يمكننا قضاء المزيد من الوقت في حل هذه المشكلات المتطورة”.

الذكاء الاصطناعي لا يعمل فقط على تسريع عملية تطوير الأدوية. إنه يغير منطق البحث ذاته – وربما في السنوات المقبلة، ستظهر الأدوية الأولى التي تم إنشاؤها بالكامل بواسطة الخوارزميات في العيادات.