يحسن الذكاء الاصطناعي الفيروسات من أجل العلاج الجيني

تعد فيروسات Dependovirus أو الفيروسات الصغيرة "المرتبطة" بالفيروسات الغدية (AAVs) أدوات مفيدة جدًا في الولايات المتحدة العلاج الجيني. هذا لأنها يمكن أن تنقل الحمض النووي إلى الخلية وهي غير ضارة للإنسان. لذلك ، يتم استخدامها كناقلات للمعلومات الجينية اللازمة لمكافحة الأمراض.

مصدر الصورة: Pixabay

ومع ذلك ، هناك قيود خطيرة تعني أن استخدامها مقيد بشدة حاليًا ولا يمكن لجميع المرضى استخدامها ، بحيث لا يمكن للجميع تلقي العلاج الجيني. أول هذه القيود هو القدرة المحدودة لـ AAV ، لإرفاقها بالخلايا. القيد الثاني هو جهاز المناعة البشري. وتشير التقديرات إلى أن 50-70٪ من الناس ضد واحد عدوى AAV مقاومة لأنهم قد لامسوا بالفعل شكلاً من أشكال هذا الفيروس. في حالتهم ، لا تعمل العلاجات الجينية لأن الجهاز المناعي لديه الوقت للقيام بذلك فيروس لتدمير قبل دخولها الخلية ومعها المادة الوراثية اللازمة لإجراء العلاج. ولذلك فإن أحد أهم مجالات البحث في العلاج الجيني هو محاولة ذلك Immunsystem للتغلب على ذكاء.

دكتور. عملت مع جورج تشيرش من جامعة هارفارد بحث جوجل وداينو ثيرابيوتكس واحد تقنية التعلم العميق تستخدم لتصميم أنواع مختلفة جدًا من القفيصة (غلاف البروتين) لفيروس AAV. ركز الباحثون على تسلسل الجينوم الفيروسي الذي يرمز إلى جزء بروتين رئيسي يلعب دورًا مركزيًا في إصابة الخلايا المستهدفة والتعرف على الفيروس بواسطة Immunsystem يلعب.

وأوضح المختصون أنه من خلال استخدام الذكاء الاصطناعي يمكن التمييز بين عدد كبير منهم قفيصة يمكن بعد ذلك اختبار قدرتها على التهرب من هجوم الجهاز المناعي. بدأ الباحثون بكمية صغيرة من البيانات على واحد كبسولةلاستهداف 200.000 متغير.

يظهر بحثنا بوضوح أننا على دراية به التعلم الالي يمكن أن تصمم عددًا كبيرًا من المتغيرات ، أكثر بكثير مما توجد في الطبيعة. قال إريك كيلسيك ، دكتوراه ، مدير ومؤسس مشارك في Dyno Therapeutics: "إننا نواصل تحسين أسلوبنا ليس فقط لإنشاء ناقلات يمكنها مقاومة هجمات الجهاز المناعي ، ولكن أيضًا للتعلق بأنواع الأنسجة المحددة بشكل أكثر كفاءة وانتقائية".
من ورقة بحثية نُشرت في مجلة Nature ، علمنا أن تقييمًا أوليًا للكبسولات التي صممها الذكاء الاصطناعي وجد أن ما يقرب من 60٪ يمكن أن ينجح. هذه خطوة مهمة إلى الأمام. يتم استخدام الطفرات العشوائية حاليًا للتمييز بين الكبسولات ، حيث تكون النسبة المئوية للكبسولات القابلة للاستخدام أقل من 1٪.
كلما انحرفنا عن المظهر الطبيعي لـ AAV ، زاد احتمال عدم تعرف الجهاز المناعي عليه ، كما يضيف سام سيناي ، دكتوراه ، المؤسس الآخر لـ Dyno Therapeutics ، الذي قاد الفريق الذي أدار نمذجة الكمبيوتر إجراء. ومع ذلك ، فإن مفتاح النجاح هو صنع قفيصة يمكنها حمل حمولة الحمض النووي بثبات. الطرق التقليدية للحصول على واحد قفيصة تستغرق وقتًا طويلاً وتستهلك موارد كثيرة ، ولا يزال عدد قليل جدًا منها صالحًا للاستخدام قفيصة استلام. هنا ، ومع ذلك ، يمكننا العثور بسرعة على مجموعة كبيرة ومتنوعة كابسيدس AAV الفوز ، وهو الأساس لمزيد من التطوير لـ العلاجات الجينية متاحة لمزيد من الناس ".