یانگ ژانگ در دانشگاه میشیگان می‌گوید که علاوه بر واکسن‌ها، پوسته‌های پروتئینی طراحی‌شده با هوش مصنوعی می‌توانند برای ژن‌درمانی مفید باشند که در آن مواد ژنتیکی را می‌توان در داخل پوسته‌ای قرار داد که به گونه‌ای طراحی شده است که سلول‌های بیمار به آن واکنش منفی نشان ندهند.
هوش مصنوعی می‌تواند پوسته‌های پروتئینی بسیار متراکم را مهندسی کند که روزی می‌تواند منجر به تولید واکسن‌های قوی‌تر شود.
برای آزمایش اینکه چگونه چگالی بالا بر استفاده از پوسته در سلول‌های زنده تأثیر می‌گذارد، این تیم پوسته‌ها را با مولکول‌های مختلف مورد مطالعه قرار دادند و آنها را در موش‌ها قرار دادند. قابل‌توجه، در آزمایشی با مولکول‌هایی که باعث تولید آنتی‌بادی‌های آنفولانزا می‌شوند، پوسته‌های طراحی‌شده با هوش مصنوعی در مقایسه با برخی از واکسن‌های مرسوم که در حال حاضر در آزمایش‌های بالینی هستند، منجر به افزایش کوچک اما از نظر آماری قابل توجهی در پاسخ ایمنی شد. لوتز می گوید این به دلیل دقت روش هوش مصنوعی است – هر مولکول دقیقاً در جایی است که باید روی پوسته باشد و پوسته از نظر ساختاری به اندازه کافی قوی است که بتواند چندین مورد از آنها را پشتیبانی کند.
این شگفت انگیز است که تیم می تواند این کار را انجام دهد. میلیاردها سال تکامل طول می‌کشد تا پروتئین‌های منحصربه‌فردی طراحی شوند که کاملاً خم شوند، اما این سطح دیگری از پیچیدگی است، خم کردن پروتئین‌ها تا به خوبی روی هم قرار بگیرند و ساختارهای بسته را تشکیل دهند.» مارتین نوبل در دانشگاه نیوکاسل در بریتانیا
آنها ابتدا ویژگی هایی را که می خواستند یک پوسته داشته باشد، مانند اندازه و تخلخل آن، در اختیار هوش مصنوعی قرار دادند. سپس هوش مصنوعی از یادگیری تقویتی استفاده کرد – همان فرآیند تکراری که سیستم‌های هوش مصنوعی برای یادگیری نحوه انجام بازی‌هایی مانند شطرنج با انجام حرکات مختلف، سپس دریافت بازخورد و تلاش مجدد استفاده می‌کنند. در اینجا، حرکات هوش مصنوعی شامل ترکیب، تا کردن و در هم تنیدگی ساختارهای پروتئینی کوچک به نام مارپیچ آلفا در پوسته‌های 20 وجهی و سپس بررسی اینکه آیا طرح دارای ویژگی‌های مورد نظر است یا خیر.
شاتراستاک/ سرگئی دروزد
پس از اینکه هوش مصنوعی صدها هزار پوسته را طراحی کرد، محققان حدود 350 پوسته را در آزمایشگاه ساختند. آنها آنها را زیر میکروسکوپ الکترونی بررسی کردند و دریافتند که هوش مصنوعی پوسته های متراکمتری نسبت به قبل ایجاد کرده است. لوتز می‌گوید که این به این دلیل است که او با بلوک‌های ساختمانی بسیار کوچکی شروع کرد که می‌توانستند آنها را طوری بسازند که کاملاً بهتر از ساختارهای پروتئینی بزرگ‌تری که محققان قبلاً استفاده می‌کردند، در کنار هم قرار بگیرند.
ماده ژنتیکی ویروس ها در پوسته های پروتئینی قرار دارد. پوسته‌های آزمایشگاهی مشابه در واکسن‌ها استفاده می‌شوند و مولکول‌هایی را محصور می‌کنند که باعث ایجاد پاسخ ایمنی در بدن می‌شوند. خواص شیمیایی و بیولوژیکی این پوسته های مصنوعی به ساختار آنها بستگی دارد – هر نقصی، هر چقدر هم که کوچک باشد، آنها را کم اثر می کند و باعث ناپایدار شدن آنها می شود و به روش های غیرقابل پیش بینی در داخل سلول ها واکنش نشان می دهند. آیزاک لوتز در دانشگاه واشنگتن در سیاتل و همکارانش می خواستند ببینند که آیا استفاده از هوش مصنوعی می تواند طراحی و ایجاد این موارد را دقیق تر کند یا خیر.
منبع: https://www.newscientist.com/article/2369437-ai-designed-protein-shells-could-make-vaccines-more-effective/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home
پوسته های پروتئینی طراحی شده با استفاده از هوش مصنوعی هیچ نقصی نداشتند
“مثل قبل از این است که مجبور بودیم چیزی مانند لگوهای پروتئینی بخریم، و آنچه شما می‌توانید بسازید به میزان تناسب آنها با یکدیگر محدود می‌شد. در حالی که اکنون می‌توانیم بگوییم چه چیزی می‌خواهیم بسازیم، هوش مصنوعی دقیقاً لگوهایی را که برای دستیابی به آنها نیاز است طراحی و به هم متصل می‌کند. این،» او می گوید.
