Isomorphic Labs научила AI находить скрытые карманы на белках для лекарств

يعد الذكاء الاصطناعي منذ أكثر من عقد بتسريع تطوير الأدوية. لكن على الرغم من مليارات الاستثمارات، يصل عدد قليل فقط من الأدوية التي طورها الذكاء الاصطناعي إلى المرضى. قد تغير شركة Isomorphic Labs، وهي فرع من Google DeepMind، هذا الوضع بنظامها الجديد IsoDDE.

ما ينقص AlphaFold

حل AlphaFold2 و AlphaFold3 التحدي الرئيسي — التنبؤ بهيكل البروتين. فاز النموذج الأول حتى بجائزة نوبل. لكن البروتينات في الخلايا الحية لا توجد في الفراغ. فهي تتفاعل باستمرار مع جزيئات أخرى: الأحماض النووية، والليجاندات، والأيونات، وبروتينات أخرى. بدأ AlphaFold3 في نمذجة هذه التفاعلات في إطار عمل موحد، لكن الباحثين لاحظوا مشكلة. كلما ابتعد النظام عن بيانات التدريب، قل دقته. بالنسبة لتصميم الأدوية، هذا حرج: تحتاج بالضبط إلى آليات عمل جديدة وغير معروفة — جيوب على البروتينات لم يرها أحد من قبل.

IsoDDE (Isomorphic Drug Design Engine) هو نظام حسابي موحد يتنبأ ليس فقط بهيكل البروتين، بل يحدد أيضاً جيوب الربط، وتقاربية الجزيئات، وخصائص أخرى.

الجيوب الغامضة — المفتاح المثالي

الجيوب الغامضة هي الجزء الأكثر إثارة للاهتمام. هذه مناطق على سطح البروتين لا تكون مرئية في حالته الطبيعية غير المرتبطة. تنفتح فقط عند التلامس مع جزيء معين. فكر فيها كقفل يحتاج إلى مفتاح مناسب تماماً.

في يناير، نشرت مجلة Nature مقالة عن جيب غامض لم يكن معروفاً من قبل على بروتين cereblon — أحد أهم البروتينات في التحلل البروتيني الموجه بالبروتياز. هذه هي الآلية التي تتخلص بها الخلايا من البروتينات الضارة. لم تجد IsoDDE هذا الجيب فقط من خلال تسلسل البروتين وحده، بل تنبأت أيضاً بدقة بكيفية ارتباط الجزيئات في هذا الموقع غير المعتاد. توافق النظام مع الهيكل البلوري المنشور في Nature.

من الجزيئات الصغيرة إلى ترسانة كاملة

معظم الأدوية الحديثة هي جزيئات صغيرة — مركبات بسيطة نسبياً. يعمل IsoDDE مع أنواع مختلفة من الجزيئات العلاجية:

• الأجسام المضادة
• الببتيدات
• الصمغ الجزيئي
• الجزيئات الصغيرة
• النهج المدمجة

وقعت الشركة بالفعل شراكات رئيسية مع Novartis و Eli Lilly، محققة جمع 2.1 مليار دولار في الجولة B. إنجازات IsoDDE عملية: يجد النظام أهدافاً كانت تعتبر سابقاً بعيدة المنال للأدوية. هناك العديد من الأمراض حيث يكون البروتين المرتبط معروفاً لكن يصعب استهدافه. هذا النظام يجعل مثل هذه البروتينات قابلة للتحكم فيها.

ما يعنيه هذا

يقترب الذكاء الاصطناعي أخيراً من المهام التي كانت في السابق لا يمكن الوصول إليها. أتمتة الجزء الأساسي من تصميم الأدوية — البحث عن أهداف جديدة وآليات تفاعل جديدة — هي لحظة فاصلة. ليس مجرد تسريع، بل تحول نوعي في الأمراض التي تصبح أهدافاً للعلاج.