فك رموز أسرار تكوين الأجسام المضادة باستخدام الذكاء الاصطناعي

فك رموز أسرار تكوين الأجسام المضادة باستخدام الذكاء الاصطناعي

خلال هذه الدراسة الفريدة، أراد العلماء فهم ما إذا كان من الممكن استخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بكيفية تجميع الأجسام المضادة في الجسم. يتم إنتاج الأجسام المضادة، التي تتكون من سلاسل البروتين "الثقيلة" و"الخفيفة"، بواسطة الخلايا البائية في الجهاز المناعي وتحمي من الفيروسات والبكتيريا.

وقالت فرانكا فراتيرنالي، أستاذة علم الأحياء الحاسوبي التكاملي في جامعة كوليدج لندن:

"حتى الآن، كان من المفترض بشكل عام أن اقتران السلاسل الثقيلة والخفيفة داخل الأجسام المضادة يحدث بشكل عشوائي. مع Immunomatch، نظهر لأول مرة أن هذا الترتيب هو في الواقع محدد للغاية. إن فهم قواعد الاقتران هذه أمر بالغ الأهمية للتنبؤ باستقرار وأداء الأجسام المضادة ويفتح الباب أمام التطوير العقلاني لعلاجات أكثر فعالية."

لمعرفة المزيد، قام العلماء بتطوير ImmunoMatch، استنادًا إلى نموذج لغة خاص بالجسم المضاد يتم تطبيقه على تسلسلات الأجسام المضادة ذات السلسلة الثقيلة والخفيفة التي تم جمعها من ملايين الخلايا البائية البشرية الفردية. وتمكن نموذج الذكاء الاصطناعي من تحديد أزواج السلاسل والتنبؤ بها، مما أعطى العلماء رؤية لا تقدر بثمن حول كيفية دمج الأجسام المضادة.

وأظهر الفريق أيضًا أن ImmunoMatch يمكنه تحليل تسلسل الأجسام المضادة بدقة من الخلايا المناعية التي تستجيب بنشاط للمرض، بما في ذلك تلك الناتجة عن سرطانات الدم والخلايا البائية في الأورام الصلبة. يمكن لهذه النتائج تسريع التصميم العقلاني للأجسام المضادة العلاجية الجديدة.

وقالت البروفيسورة ديبورا دن والترز، أستاذة علم المناعة بجامعة سري:

"لقد ساعدنا استخدام الذكاء الاصطناعي على اكتشاف أن مجموعات السلاسل "الثقيلة" و"الخفيفة" ليست عشوائية كما كنا نعتقد سابقًا.

"تتيح لنا هذه المعلومات معرفة القواعد المستمدة من الطبيعة والتي تحكم كيفية دمج البروتينات لتكوين أجسام مضادة وظيفية."

"الأجسام المضادة هي أكبر فئة منفردة من العلاجات الحديثة. حوالي ربع جميع العلاجات المعتمدة حديثًا هي أجسام مضادة وحيدة النسيلة. لذلك، فإن فهم كيفية إنتاج الأجسام المضادة أمر بالغ الأهمية لتصميمها الفعال."

تم نشر هذه الدراسة في مجلة Nature Methods.

مصادر: