چگونه هوش مصنوعی پادزهری قطعی برای مار کبرا تولید کرد؟
دیوید بیکر، برنده جایزه نوبل شیمی سال ۲۰۲۴، رهبری پژوهشی را بر عهده دارد که با هدف بهبود روش‌های درمانی مارگزیدگی، با استفاده از هوش مصنوعی پادزهری تولید کرده‌اند که در برابر سم کشنده مار کبرا موفقیتی ۱۰۰ درصدی داشته است.
دیوید بیکر، برنده جایزه نوبل شیمی سال ۲۰۲۴، در پژوهشی با هدف بهبود روش‌های درمانی مارگزیدگی، با بهره‌گیری از هوش مصنوعی به طراحی پروتئین‌هایی پرداخته که به سموم سه انگشتی که یکی از کشنده‌ترین اجزای زهر مار کبرا هستند متصل شده و آن‌ها را خنثی می‌کند.
سوزانا واسکس تورس، نویسنده اصلی این مطالعه و محقق آزمایشگاه بیکر در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن گفت: «به نظر من، طراحی پروتئین، کار درمان مارگزیدگی برای مردم کشورهای درحال‌توسعه را قابل‌دسترس‌تر خواهد کرد.»
به گزارش سازمان بهداشت جهانی، مارگزیدگی سالانه بین ۱.۸ تا ۲.۷ میلیون نفر را تحت تأثیر قرار می‌دهد و باعث مرگ حدود صد هزار نفر شده و حدود سیصد هزار نفر را دچار ناتوانی‌های دائمی می‌کند. بخش عمده‌ای از این قربانیان در مناطقی مثل آفریقا، آسیا و آمریکای لاتین هستند که در این مناطق سیستم مراقبت بهداشتی ضعیف‌تر است.
سایت interestingengineering در اینباره نوشت: تیم بیکر، با همکاری تیموتی پاتریک جنکینز از دانشگاه فنی دانمارک (DTU) با استفاده از هوش مصنوعی، پروتئین‌هایی را طراحی کرده‌اند که به سموم سه انگشتی متصل شده و آن‌ها را خنثی می‌کنند. این سموم به دلیل فرار از سیستم ایمنی شهرت دارند و در نتیجه درمان‌های مرسوم را بی‌اثر می‌کنند.
در آزمایش‌ها، آنتی‌توکسین‌های جدید، نرخ بقای ۸۰ تا ۱۰۰ درصدی را بر روی موش‌هایی که در معرض دوزهای کشنده سم سه انگشتی قرار داشتند، ثبت کردند.
پروتئین‌های جدید که با استفاده از میکروب‌ها تولید می‌شوند، نیاز به ایمن‌سازی حیوانات را از بین برده و به شکل بالقوه هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهند. اندازه کوچک این پروتئین‌ها، این امکان را فراهم می‌کند تا به شیوه مؤثرتری به بافت نفوذ کرده و سریع‌تر از درمان‌های فعلی، سموم را خنثی کنند.
در حالیکه پادزهرهای سنتی مشتق از پلاسمای حیوانی، معایب متعددی مثل هزینه بالا، کارایی محدود و عوارض جانبی جدی‌ای دارند و به‌علاوه تنوع زهر مارها، کار درمان را پیچیده‌تر می‌کند.
به گفته تیموتی جنکینز یکی از دیگر مزایای این پروتئین‌های طراحی‌شده، این است که آن‌ها آن‌قدر کوچک هستند که انتظار می‌رود بهتر به داخل بافت‌ها نفوذ کرده و سریع‌تر از پادزهرهای فعلی، سموم را خنثی کنند. از آنجایی‌که این پروتئین‌ها کاملاً توسط کامپیوتر و با استفاده از نرم‌افزار مجهز به هوش مصنوعی ساخته شده‌اند، زمان صرف‌شده در مرحله کشف به‌طور چشمگیری کاهش یافته است.
روش طراحی پروتئین هوش مصنوعی ممکن است در کشف مؤثر داروهایی برای بیماری‌های دیگر، ازجمله بیماری‌های ویروسی تأثیرگذار باشد و به درمان‌های مقرون‌به‌صرفه برای بیماری‌های نادر و رایج منجر شود؛ چراکه به منابع کمتری نسبت به طب سنتی مبتنی بر آزمایشگاه نیاز دارد.
