هل من الممكن عكس الشيخوخة باستخدام جوجل؟

تم تقديم AlphaFold 3، الذي تم تطويره بالتعاون مع Google DeepMind وISomorphic Labs، في مجلة Nature في 8 مايو 2024. يتنبأ نموذج الذكاء الاصطناعي هذا بالتركيبات والتفاعلات ثلاثية الأبعاد للبروتينات والحمض النووي والحمض النووي الريبي والجزيئات الصغيرة الشبيهة بالأدوية (الروابط) بدقة غير مسبوقة. يقدم AlphaFold 3 دقة أعلى بنسبة 50% على الأقل مقارنة بالنماذج السابقة، ويتميز بمعدل نجاح يصل إلى 76% في الربط بين البروتين والرباط والبروتين والأجسام المضادة للبروتين. وهذا تطور ثوري، خاصة بالنسبة لتصميم الأدوية.

يوفر AlphaFold 3 فهماً للعمليات البيولوجية على المستوى الجزيئي، مما يختصر سنوات من العمل المخبري للعلماء إلى دقائق معدودة. فعلى سبيل المثال، سرّع من عمليات تطوير اللقاح من خلال النمذجة الدقيقة لبنية البروتين الشوكي لكوفيد-19. كما قام بحل بنية بروتين مهم للقاح الملاريا، مما سهل الانتقال إلى التجارب السريرية.

تتمثل إحدى الإسهامات الرئيسية لـ AlphaFold 3 في أنه يحول عمليات اكتشاف الأدوية. فقد تستغرق الطرق التقليدية سنوات وتكلف ملايين الدولارات لتطوير دواء ما. ومع ذلك، يعمل AlphaFold 3 على تسريع هذه العملية بشكل كبير من خلال محاكاة كيفية تفاعل البروتينات مع الجزيئات المستهدفة. تتعاون مختبرات Isomorphic Labs مع شركات الأدوية باستخدام هذه التقنية، ومن المتوقع أن تدخل الأدوية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي في التجارب السريرية في عام 2025.

على سبيل المثال، فإن إسهامات AlphaFold 3 في تحديد أهداف علاجية جديدة للأمراض المعقدة مثل السرطان والزهايمر والأمراض الوراثية النادرة مبهرة. يتنبأ النموذج بالتفاعلات بين البروتين والحمض النووي الريبي والبروتين والحمض النووي الريبي بدقة أعلى بنسبة 50%، مما يوفر رؤى جديدة في تنظيم الجينات ومسارات الأمراض. هذه خطوة كبيرة إلى الأمام في مجال الطب الشخصي والعلاجات المستهدفة.

حلم عكس مسار الشيخوخة

بدأ عالم العلم ينظر إلى الشيخوخة على أنها مرض. وتُظهر الدراسات التي تُظهر أن التغيرات اللاجينية تسرّع الشيخوخة أنه يمكن عكس هذه التغيرات باستخدام الذكاء الاصطناعي. يلعب AlphaFold 3 دورًا رئيسيًا في فهم الآليات الجزيئية للشيخوخة من خلال فك تشفير وظائف البروتين على المستوى الخلوي. ويتوقع ديميس هاسابيس، الرئيس التنفيذي لشركة DeepMind، أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يحقق أهدافه في إبطاء الشيخوخة أو عكسها في غضون 5-10 سنوات.

وقد أطلق تحدي XPRIZE Healthy Lifespan الذي تبلغ قيمته 101 مليون دولار أمريكي، والذي أُعلن عنه في عام 2023، سباقًا عالميًا للتقنيات التي تعمل على تجديد شباب الجهاز المناعي والبنية العضلية والوظيفة الإدراكية. إن إمكانات AlphaFold 3 في هذا المجال تعزز فكرة علاج الشيخوخة كمرض. على سبيل المثال، يمكن أن تكون هذه التقنية أداة حاسمة لفهم وتصحيح سوء طي البروتين المرتبط بالعمر (المرتبط بأمراض مثل الزهايمر وباركنسون).

تعتمد قوة AlphaFold 3 على مجموعات بيانات كبيرة. ومع ذلك، يمكن أن تحد خزائن البيانات الخاصة بشركات الأدوية من الإمكانات الكاملة للتكنولوجيا. وعلاوة على ذلك، تحتاج تنبؤات النموذج إلى التحقق التجريبي، لأنه في بعض الحالات، خاصة في تفاعلات البروتين والحمض النووي الريبي (RNA)، يمكن أن تكون الدقة منخفضة تصل إلى 40%.

وقد أتاحت Google DeepMind AlphaFold 3 بشكل مسؤول، بالتعاون مع أكثر من 50 خبيرًا لتقليل مخاطر الأمن الحيوي. خادم AlphaFold Server مجاني للباحثين الأكاديميين ومتاح للمجتمع العلمي، ولكن الاستخدام التجاري مرخص من خلال مختبرات Isomorphic Labs. وهذا يعني أنه بينما تجلب التكنولوجيا فوائد، فإنها تثير أيضاً مخاوف أخلاقية وأمنية.

يعمل AlphaFold 3 على تسريع تطوير علاجات جديدة في مجالات مثل السرطان والأمراض العصبية التنكسية والأمراض المعدية.
على سبيل المثال، من خلال حل بنية بروتين إنزيمي في فطر التربة، ساهم في تطوير نباتات أكثر مقاومة.

كما أن كما أن تطبيقات phaFold 3 خارج نطاق التكنولوجيا الحيوية مثيرة أيضًا. ومن المتوقع أيضًا حدوث ابتكارات في مجالات مثل تصميم الإنزيمات التي تكسر النفايات البلاستيكية وتحسين عمليات إنتاج الوقود الحيوي.