هوش مصنوعی نانوحاملی شبیه به ویروس طراحی کرد
سرگرمی کامپیوتری: با تقلید از ساختار ویروس ها، محققان نانوحامل هایی طراحی کردند که می تواند در ژن درمانی مورد استفاده قرار گیرد.
به گزارش سرگرمی کامپیوتری به نقل از ایسنا، پژوهشگران با بهره گیری از هوش مصنوعی (AI) و با تقلید از ساختارهای پیچیده ویروس ها، پلت فرم درمانی نوآورانه ای به وجود آورده اند. تحقیقات پیشگامانه آنها در مجله Nature انتشار یافته است.
ویروس ها بطور منحصربه فردی برای محصور کردن مواد ژنتیکی در پوسته های پروتئینی کروی طراحی شده اند و آنها را قادر می سازند تا تکثیر شوند و به سلول های میزبان حمله کنند و اغلب موجب بیماری می شوند. پژوهشگران با الهام از این ساختارهای پیچیده، پروتئین های مصنوعی مدل سازی شده از روی ویروس ها را بررسی نموده اند.
این «نانو قفس ها» رفتار ویروسی را تقلید می کنند و بطور مؤثر مواد ژن درمانی را به سلول های هدف می رسانند. با این وجود، نانوقفس های موجود با چالش های مهمی روبرو هستند. اندازه کوچک آنها مقدار مواد ژنتیکی را که می توانند حمل کنند، محدود می کند، و طرح های ساده امکان انجام چند کار را، مشابه پروتئین های ویروسی، ندارد.
برای حل این محدودیت ها، این تیم تحقیقاتی از طراحی محاسباتی مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده کردند. در صورتیکه بیشتر ویروس ها ساختارهای متقارنی را نشان می دهند، اما عدم تقارن ظریفی نیز دارند. این تیم با بهره گیری از هوش مصنوعی، این خاصیت های ظریف را بازسازی کردند و برای نخستین بار نانوقفس ها را با موفقیت در اشکال چهار وجهی، هشت وجهی و بیست وجهی طراحی کردند.
نانوساختارهای حاصل از چهار نوع پروتئین مصنوعی تشکیل شده اند که ساختارهای پیچیده ای را با شش رابط پروتئین-پروتئین مجزا می سازند. در این بین، ساختار بیست وجهی با قطری تا ۷۵ نانومتر، به سبب توانایی خود در نگهداری مواد ژنتیکی سه برابر بیش از ناقل های انتقال ژن معمولی، مانند ویروس های در رابطه با آدنو (AAV) متمایز بوده و پیشرفت قابل توجهی در ژن درمانی نشان می دهند.
نتایج تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی تایید نمود که نانوقفس های طراحی شده با هوش مصنوعی به ساختارهای متقارن دقیقی دست یافته اند. آزمایش های عملکردی توانایی آنها را در رساندن مؤثر محموله های درمانی به سلول های هدف نشان دادند و راه را برای کاربردهای پزشکی عملی هموار کردند.
پروفسور سانگمین لی اظهار داشت: «پیشرفت های حوزه هوش مصنوعی درهای تازه به طرف عصر جدیدی از تحقیقات باز کرده است که در آن ما می توانیم پروتئین های مصنوعی را برای رفع نیازهای بشر طراحی و مونتاژ نماییم. ما امیدواریم این مطالعه نه فقط توسعه ژن درمانی را تسریع کند، بلکه موجب پیشرفت در واکسن های نسل بعدی و سایر نوآوری های زیست پزشکی شود.»
در این پروژه، پروفسور لی با پروفسور دیوید بیکر، برنده جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۴ از دانشگاه واشنگتن، همکاری کرد.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب