Isomorphic Labs تُعلّم الذكاء الاصطناعي اكتشاف الجيوب الخفية على البروتينات لتطوير الأدوية

يَعِد الذكاء الاصطناعي بتسريع تطوير الأدوية منذ أكثر من عشر سنوات. لكن رغم المليارات المستثمرة، لا يصل إلى المرضى سوى عدد ضئيل من الأدوية التي طُوّرت بالذكاء الاصطناعي. وقد تغيّر Isomorphic Labs، الشركة المنبثقة من Google DeepMind، هذا الواقع بفضل نظامها الجديد IsoDDE.

ما الذي ينقص AlphaFold

حلّ AlphaFold2 وAlphaFold3 المهمة الرئيسية، وهي التنبؤ ببنية البروتينات. وقد نال النموذج الأول جائزة نوبل. لكن البروتينات في الخلية الحية لا توجد في فراغ. فهي تتفاعل باستمرار مع جزيئات أخرى: الأحماض النووية، والليجاندات، والأيونات، وبروتينات أخرى.

بدأ AlphaFold3 بنمذجة هذه التفاعلات ضمن إطار موحّد، لكن الباحثين لاحظوا مشكلة: كلما ابتعد النظام عن بيانات التدريب، تراجعت دقته. وهذا أمر حاسم في تصميم الأدوية، إذ يحتاج المطوّرون تحديدًا إلى آليات عمل جديدة غير معروفة، أي جيوب على البروتينات لم يرها أحد من قبل.

يمثّل IsoDDE (Isomorphic Drug Design Engine) نظامًا حسابيًا موحّدًا. فهو لا يتنبأ ببنية البروتين فحسب، بل يحدد أيضًا جيوب الارتباط، ويقدّر ألفة الجزيئات (affinity) وخصائص أخرى.

الجيوب الخفية: المفتاح المناسب تمامًا

تُعدّ الجيوب الخفية (cryptic pockets) الجزء الأكثر إثارة. وهي مواضع على سطح البروتين لا تظهر في حالته الطبيعية غير المرتبطة. ولا تنفتح إلا عند ملامسة جزيء معيّن. تخيّلها قفلًا لا يُفتح إلا بمفتاح مناسب تمامًا.

في يناير نشرت Nature مقالًا عن جيب خفي لم يكن معروفًا من قبل على بروتين cereblon، وهو من أهم البروتينات في عملية التحلل البروتيازومي الموجَّه. وهذه هي الآلية التي تتخلص بها الخلية من البروتينات الضارة. لم يكتفِ IsoDDE برصد هذا الجيب انطلاقًا من تسلسل البروتين وحده، بل تنبأ بدقة بكيفية ارتباط الجزيئات في هذا الموضع غير المعتاد. وتطابقت نتائج النظام مع البنية البلورية المنشورة في Nature.

من الجزيئات الصغيرة إلى ترسانة كاملة

معظم الأدوية الحديثة جزيئات صغيرة، أي مركبات بسيطة نسبيًا. أما IsoDDE فيعمل مع أنواع مختلفة من الجزيئات العلاجية:

• الأجسام المضادة
• الببتيدات
• الصموغ الجزيئية (molecular glues)
• الجزيئات الصغيرة
• النُّهج المركّبة

وقّعت الشركة بالفعل شراكات كبرى مع Novartis وEli Lilly، وجمعت 2.1 مليار دولار في جولة Series B. وإنجازات IsoDDE عملية: فالنظام يجد أهدافًا كانت تُعدّ سابقًا بعيدة المنال أمام الأدوية. وهناك أمراض كثيرة يُعرف فيها البروتين المرتبط بالمرض لكن استهدافه صعب. ويجعل هذا النظام مثل هذه البروتينات قابلة للتحكم.

ماذا يعني ذلك

يقترب الذكاء الاصطناعي أخيرًا من مهام كانت بعيدة عن متناوله. وتُعدّ أتمتة الجزء الأساسي من تصميم الأدوية، أي البحث عن أهداف جديدة وآليات تفاعل جديدة، نقطة تحوّل. فالأمر ليس مجرد تسريع، بل تحوّل نوعي في تحديد الأمراض التي تصبح هدفًا للعلاج أصلًا.