داخل كل خلية حية، تتجعد البروتينات وتلتوي إلى هياكل دقيقة تدعم الحياة نفسها بهدوء. إنها تنظم التفاعلات الكيميائية، وتنقل المغذيات، وتساعد الكائنات الحية على النمو والشفاء والتكيف. ومع ذلك، فإن فهم كيفية تشكيل البروتينات لأشكالها المعقدة لا يزال أحد الألغاز الأكثر تحديًا في علم الأحياء.

يبلغ الباحثون الآن أن نموذج الذكاء الاصطناعي الذي تم تطويره حديثًا يمكنه التنبؤ بهياكل البروتين غير المرئية سابقًا بدقة ملحوظة. يعتقد العلماء أن هذا التقدم قد يسرع بشكل كبير من البحث الطبي الحيوي ويعمق الفهم لعلم الأحياء البشري.

كان التنبؤ بهياكل البروتين يتطلب تقليديًا عملاً مختبريًا واسع النطاق يتضمن تقنيات تصوير متخصصة للغاية وسنوات من التجارب. إن تحديد هذه الهياكل أمر أساسي لأن شكل البروتين يؤثر مباشرة على كيفية عمله داخل الجسم.

يقال إن النظام الجديد للذكاء الاصطناعي يحلل تسلسلات الأحماض الأمينية ويتنبأ بكيفية طي البروتينات إلى أشكال ثلاثية الأبعاد مستقرة. يقول الباحثون إن النموذج قد فسر بنجاح هياكل لم يتم تصنيفها سابقًا في قواعد البيانات العلمية الموجودة.

يعتقد العلماء أن مثل هذه الأدوات يمكن أن تحسن اكتشاف الأدوية من خلال مساعدة الباحثين على تحديد الأهداف الجزيئية بشكل أسرع وأكثر كفاءة. قد تمتد التطبيقات أيضًا إلى الدراسات المتعلقة بالاضطرابات الجينية، والأمراض المعدية، والطب الشخصي.

لقد أصبح الذكاء الاصطناعي متكاملًا بشكل متزايد في البحث البيولوجي بسبب قدرته على معالجة كميات هائلة من البيانات العلمية بسرعة. يمكن لأنظمة التعلم الآلي التعرف على الأنماط التي قد يكون من الصعب على الباحثين تحديدها من خلال التحليل التقليدي وحده.

يحذر الخبراء من أن التنبؤات الحسابية لا تزال تتطلب التحقق التجريبي في البيئات المختبرية. تظل الأنظمة البيولوجية معقدة للغاية، ويؤكد الباحثون أن نماذج الذكاء الاصطناعي تهدف إلى تكملة التحقيق العلمي بدلاً من استبداله.

ومع ذلك، يرى العديد من العلماء أن هذا التطور جزء من تحول أوسع يحدث عبر البحث الحديث. تستمر الحدود بين الحوسبة وعلم الأحياء في أن تصبح أكثر ترابطًا، مما يسمح بالاكتشافات بالظهور بسرعات كانت تعتبر مستحيلة في السابق.

يقول الباحثون إن الجهود المستقبلية ستتركز على تحسين موثوقية التنبؤ، وتوسيع إمكانية الوصول للمختبرات في جميع أنحاء العالم، ودمج الأدوات المدفوعة بالذكاء الاصطناعي في الابتكار الطبي والصيدلاني.

تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي: قد تحتوي بعض الرسوم التوضيحية المتعلقة بهذه المقالة على تمثيلات علمية مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي للهياكل الجزيئية والبيئات المختبرية.

المصادر: Nature, Science Magazine, MIT Technology Review