أبحاث تطبيق التكنولوجيا الحيوية Nvidia: يستخدم فريق التكنولوجيا الحيوية الحائز على جائزة نوبل الذكاء الاصطناعي لتصميم بروتينات اصطناعية لمقاومة سم الثعابين القاتل

تعمل عالمة الأحياء الحاسوبية سوزانا فاسكيز توريس في مختبر ديفيد بيكر الحائز على جائزة نوبل في جامعة واشنطن، ويستخدم فريق التكنولوجيا الحيوية الخاص بها الذكاء الاصطناعي لإنشاء بروتينات اصطناعية جديدة يمكنها تحييد سم الثعابين العنيف، مما يساعد البشر على مقاومة سم الثعابين القاتل، وتظهر النتائج أن البروتين الاصطناعي الجديد الذي صممه توريس وفريقه من خلال الذكاء الاصطناعي أسرع وأكثر فعالية من الحقن التقليدي المضاد للسموم.

في الماضي، بعد أن تعرض البشر للعض من الثعابين السامة، كان بإمكانهم الاعتماد فقط على حقن المصل المناعي لمقاومة سم الثعابين، وكانت عملية صنع المصل مرهقة، ويجب سحب الدم من العديد من لصنع المصل، وكان معدل فشل العلاج مرتفعا، غير قادر على مقاومة السم بشكل كامل، إلى جانب صعوبة الحفاظ على المصل، مكلفة، ليست في متناول عامة الناس، يمكن حل هذه المشاكل الطبية عن طريق الذكاء الاصطناعي، يستخدم الباحثون نماذج لغوية كبيرة لحل المهمة التي تستغرق وقتا طويلا ولا يمكن تحقيقها في المختبر.

نشرت سوزانا فاسكيز توريس وفريقها بحثهم عن الطبيعة ، مما جلب أملا جديدا للمزارعين في المجتمعات الريفية في أمريكا الجنوبية وأمريكا اللاتينية الذين أصيبوا بجروح خطيرة أو حتى قتلوا منذ فترة طويلة بسبب لدغات الثعابين السامة ، والبروتين الاصطناعي الذي صممه الذكاء الاصطناعي أسرع من الطرق الطبية التقليدية لاستخراج المصل لمقاومة سم الثعابين ، ويمكن أن يوفر وقت وتكلفة الاختبار في المختبر ، ويمكن قياسه كميا على نطاق واسع. الأشخاص الذين لم يكن لديهم في السابق أموال للعلاج لديهم طرق أرخص لمقاومة سم الثعابين ، مما يقلل من فرصة البتر والموت.

تساعد نماذج التعلم العميق الذكاء الاصطناعي في تصميم بروتينات اصطناعية لمحاربة سم الكوبرا القاتل

تولد نماذج التعلم العميق (RFdiffusion و ProteinMPNN) بنية الذكاء الاصطناعي أمبير في Huida الملايين من الهياكل المحتملة المضادة للسموم في المحاكاة الحاسوبية ، وبدلا من فحص البروتينات يدويا في المختبر ، يستخدم الباحثون أدوات الذكاء الاصطناعي من Huida والنماذج التي تعتمد على GPU للتنبؤ بتفاعل البروتينات الاصطناعية مع سم الثعابين. والعثور بسرعة على بروتينات اصطناعية جديدة لحماية البشر من سم الثعابين القاتل.

يرتبط البروتين الاصطناعي الذي تم إنشاؤه حديثا في المختبر بإحكام بسم الأصابع الثلاثة (3FTx) ، والذي يحيد بشكل فعال السمية الشديدة للكوبرا ، وهو المكون الأكثر سمية لسم الكوبرا.

يمكن توسيع تطبيقات التكنولوجيا الحيوية للذكاء الاصطناعي إلى دراسات الإصابة بالفيروسات الأخرى والأمراض المناعية

لا يمكن لهذا البحث الجديد محاربة سم الثعابين فحسب ، بل يمكن أيضا توسيع النماذج الذكاء الاصطناعي لتشمل الأبحاث الطبية الحيوية الأخرى ، ويمكن أن توفر علاجات أكثر دقة للعدوى الفيروسية أو أمراض المناعة الذاتية أو مختلف الأمراض المستعصية الأخرى ، من خلال خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحل محل تجارب تطوير الأدوية الجديدة التي تحتاج إلى اختبار متكرر ، بحيث يمكن تصنيع وإنتاج العديد من الأدوية التي لا تستلزم وصفة طبية بسهولة.

يشمل توريس وشركاؤها باحثون من جامعة تكنولوجيا الدنمارك وجامعة شمال كولورادو وكلية طب الاستوائي في ليفربول، وهم يعملون حاليًا على تطوير بروتينات اصطناعية، استعدادًا للاختبارات السريرية والإنتاج بمقياس واسع.

المقالة Nvidia Biotech Application Research: فريق التكنولوجيا الحيوية الحائز على جائزة نوبل يستخدم الذكاء الاصطناعي لتصميم البروتينات الاصطناعية لمقاومة سم الثعبان القاتل ظهر لأول مرة في سلسلة أخبار ABMedia.