نموذج ذكاء اصطناعي جديد يعزز دقة التنبؤ بهيكل البروتين
كشف علماء في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، عن نموذج ذكاء اصطناعي متقدم يتنبأ بهياكل البروتين بدقة غير مسبوقة تصل إلى 99%. هذا الاختراق، المفصل في دراسة نشرت في مجلة Nature، يمكن أن يسرع اكتشاف الأدوية والطب الشخصي. وصف الباحثة الرئيسية الدكتورة جين سميث ذلك بأنه 'محول لعبة' للتكنولوجيا الحيوية.
في 1 أكتوبر 2025، أعلن فريق بقيادة الدكتورة جين سميث من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، عن تقدم كبير في علم الأحياء الحسابي. نموذجهم الجديد للذكاء الاصطناعي، المسمى ProFold-X، يحقق دقة 99% في التنبؤ بهياكل البروتين ثلاثية الأبعاد، متفوقًا على الطرق السابقة مثل AlphaFold التي بلغت حوالي 90% في الحالات المعقدة.
البحث، الذي نشر في مجلة Nature في اليوم نفسه، شمل تدريب النموذج على مجموعة بيانات تتجاوز مليون عينة بروتين من كائنات متنوعة. 'هذا محول لعبة لاكتشاف الأدوية'، قالت الدكتورة سميث في بيان. 'من خلال نمذجة دقيقة لكيفية طي البروتينات، يمكننا فهم الأمراض بشكل أفضل على المستوى الجزيئي وتصميم علاجات مستهدفة أسرع.'
طي البروتينات كان تحديًا مركزيًا في علم الأحياء لفترة طويلة، حيث تُتهم البروتينات المتشوهة في حالات مثل الزهايمر والسرطان. الطرق التجريبية التقليدية، مثل بلورية الأشعة السينية، تستغرق وقتًا طويلًا وتكلفة عالية، وغالبًا ما تستغرق سنوات. يستخدم ProFold-X خوارزميات التعلم العميق المحسنة بحوسبة مستوحاة من الكم لمحاكاة ديناميكيات الطي في ساعات.
بدأت جدول زمني الدراسة في أوائل 2024، عندما حصل فريق بيركلي على تمويل من المعاهد الوطنية للصحة. تم اختبار النماذج الأولية على مجموعات بيانات معيارية من بنك بيانات البروتين، مظهرة تحسينات في سرعة التنبؤ بنسبة 40%. جاءت التحقق من خلال تعاون مع شركات الأدوية، حيث نجح النموذج في التنبؤ بهياكل 95% من أهداف الأدوية الجديدة.
بينما تحمل التكنولوجيا وعودًا، يشير الخبراء إلى قيود. علق الدكتور أليكس ريفرا، عالم فيزياء حيوية في جامعة ستانفورد غير مشارك في الدراسة: 'أداء النموذج على البروتينات النادرة لا يزال يحتاج إلى اختبار كامل في التطبيقات الواقعية.' لا تظهر تناقضات كبيرة في التقرير، على الرغم من أن المراجعة من قبل الأقران المستمرة قد تصقل هذه الأرقام الدقيقة.
يبني هذا التطور على نجاحات الذكاء الاصطناعي السابقة في المجال، مما قد يخفض الحواجز أمام المختبرات البحثية الأصغر. تمتد الآثار إلى الزراعة وعلم البيئة، حيث يمكن للهندسة البروتينية تعزيز مقاومة المحاصيل أو إنتاج الوقود الحيوي. يُخطط لإصدار ProFold-X مفتوح المصدر في أوائل 2026، مدعوًا للتعاون العالمي.