آنتروپیک با کمک هوش مصنوعی در طراحی پروتئین‌های مهارکننده زهر عقرب پیشرفت کرد

gigazine.net

انتشار در منبع: انتشار در سایت ما:

مقاله اصلی · English

شرکت آنتروپیک اعلام کرد که با استفاده از کلود برای طراحی پروتئین‌ها، ۱۷ نوع پروتئین تولید کرده است که ممکن است بتوانند اثرات زهر عقرب را مهار کنند.

کلود چگونه پروتئین‌های متصل‌شونده به نوروتوکسین‌های زهر عقرب را طراحی کرد؟

زهر عقرب به پروتئین‌های بدن متصل می‌شود و باعث آزاد شدن مقادیر زیادی از مواد شیمیایی مرتبط با پاسخ استرس، مانند آدرنالین، می‌شود. یکی از راه‌های جلوگیری از این اثر، استفاده از پروتئین دیگری است که پیش از اتصال سم به پروتئین‌های بدن، به آن متصل شود. تیم پژوهشی آنتروپیک تصمیم گرفت طراحی چنین پروتئینی را به کلود بسپارد؛ پروتئینی که بتواند به زهر متصل شود.

پژوهشگران با استفاده از یک مدل پژوهشی داخلی، نوروتوکسین هدف را مشخص کردند، ابزارهای لازم برای طراحی و تاخوردگی پروتئین را در اختیار کلود گذاشتند و معیارهای کیفی موردنظر را تعیین کردند. پس از ارائه دستور اولیه، کلود به مدت ۲۴ ساعت به‌طور مستقل به کار ادامه داد. پژوهشگران بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، در مجموع چهار دستور دیگر به آن دادند و خروجی‌ها را به‌دقت بررسی کردند.

در نهایت، کلود ۳۱۸٬۴۸۴ طرح تولید کرد و ۱۸۰ گزینه نهایی را ارائه داد. این فرایند در این مرحله حدود ۱۰ هزار ساعت پردازش GPU مصرف کرده بود. پژوهشگران با کمک کلود، ۳۱ طرح دیگر نیز به مجموعه افزودند و از مؤسسات پژوهشی همکار آنتروپیک خواستند بررسی کنند که آیا این طرح‌ها واقعاً می‌توانند به سم متصل شوند یا خیر.

در نتیجه، از مجموع ۲۱۱ طرح، ۱۷ مورد معیارهای لازم برای اتصال به مولکول هدف را برآورده کردند. با این حال، این بررسی صرفاً با استفاده از ژن سم انجام شد و شامل آزمایش روی سلول‌های کشت‌شده یا حیوانات زنده نبود. ازاین‌رو، آنتروپیک تأکید می‌کند: «هنوز تأیید نکرده‌ایم که این مولکول‌های متصل‌شونده بتوانند زهر عقرب را در محیط سلولی خنثی کنند؛ بنابراین ادعا نمی‌کنیم که پادزهری ساخته‌ایم.»

آنتروپیک خاطرنشان می‌کند: «اگر هوش مصنوعی بتواند طی چند روز مولکول‌هایی را طراحی کند که به سمومی با اهداف دشوار متصل شوند و امکان تأیید آن‌ها در آزمایشگاه ظرف چند هفته فراهم شود، از نظر نظری می‌توان روند کشف درمان برای آسیب‌های ناشی از سموم و سایر بیماری‌ها را سرعت بخشید.» این شرکت برای فراهم کردن امکان ادامه پژوهش و توسعه نتایج توسط محققان دیگر، هر ۲۱۱ طرح و داده‌های مربوط به اتصال آن‌ها را در نشانی زیر منتشر کرده است.

مجموعه‌داده طراحی پروتئین‌های متصل‌شونده به سم عقرب آنتروپیک در هاجینگ فیس