شارك
الرئيسية
2 دقيقة
طور فريق من الباحثين من جامعة «ساوث كاليفورنيا» طريقة جديدة تعتمد على الذكاء الاصطناعي لمواجهة الطفرات الناشئة لفيروس كورونا، وتسريع تطوير اللقاح لوقف تفشي الفيروس الذي تسبب في وفاة أكثر من 2 مليون حالة حتى الآن، ودمّر اقتصاد الدول.
الذكاء الاصطناعي لتصميم لقاح كورونا في ثوانٍ
طور باحثون من جامعة ساوث كاليفورنيا طريقة تعتمد على الذكاء الاصطناعي وتحلل الطفرات المحتملة لفيروس كورونا بسهولة، مما يضمن التعرف بسرعة على أفضل اللقاحات الممكنة للتغلب على تطور الفيروس، ويؤكد الباحثون أن هذا النموذج يمكن أن ينجز دورات تصميم اللقاح، التي كانت تستغرق شهوراً أو سنوات، في غضون ثوانٍ ودقائق.
قال «بول بوجدان»، الأستاذ في الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب في جامعة ساوث كاليفورنيا والمؤلف المشارك في الدراسة: «إن إطار عمل الذكاء الاصطناعي هذا، المطبق على هذا الفيروس، يمكن أن يرشح اللقاحات في غضون ثوانٍ ونقلها إلى التجارب السريرية بسرعة لتحقيق العلاجات الطبية الوقائية دون المساس بالسلامة. علاوة على ذلك، يمكن تكييف هذا لمساعدتنا على البقاء في طليعة مواجهة فيروس كورونا لأنه يتحور في جميع أنحاء العالم.»
عند تطبيق نموذج الذكاء الاصطناعي على فيروس كورونا أزال الحاسوب بسرعة 95% من المركبات التي كان من الممكن أن تعالج العامل الممرض الفيروسي وحدد أفضل الخيارات، وتوقع أيضاً 26 لقاحاً محتملاً يمكن أن يعمل ضد فيروس كورونا، وحدد العلماء أفضل 11 لقاح من بينها تمكننا من بناء لقاح متعدد، يمكنه مهاجمة بروتينات «سبايك» التي يستخدمها الفيروس ليرتبط مع الخلية المضيفة ويخترقها، مما يبطل قدرة الفيروس على التكاثر.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمهندسين بناء لقاح جديد للفيروس في أقل من دقيقة والتحقق من فعاليته في غضون ساعة. في حين تتطلب العمليات الحالية للسيطرة على الفيروس زراعة العامل الممرض الفيروسي في المختبر، وإلغاء تنشيطه ومن ثم حقنه في المتطوعين ومراقبة ردود فعلهم لتسجيل النتائج، تستغرق هذه العملية وقتاً طويلاً، قد يصل إلى أكثر من عام، مما يسمح بانتشار المرض بسرعة في هذه الفترة.
الذكاء الاصطناعي في مواجهة طفرات كورونا
هذه الطريقة مفيدة كثيراً خلال هذه المرحلة من الوباء وبدء ظهور تغيرات فيروس كورونا، وتسجيل حالات إصابة في جميع أنحاء العالم بشكل أكثر عدوى من الفيروس، ويشعر العلماء بالقلق من أن الطفرات قد تقلل من فعالية اللقاحات التي يتم توزيعها الآن. يبدو أن المتغيرات الحديثة للفيروس التي ظهرت في المملكة المتحدة وجنوب إفريقيا والبرازيل تنتشر بسهولة أكبر، والتي يقول العلماء إنها ستؤدي بسرعة إلى المزيد من حالات الإصابة والوفيات.
أكد الباحثون أنه إذا لم نتمكن من السيطرة على فيروس كورونا من خلال اللقاحات الحالية، أو إذا دعت الحاجة إلى لقاحات جديدة للتعامل مع الفيروسات الناشئة الأخرى، فيمكن استخدام هذه الطريقة بمساعدة الذكاء الاصطناعي لتصميم آليات وقائية أخرى بسرعة. على سبيل المثال، توضح الدراسة أن العلماء استخدموا نوع واحد من الخلايا البائية و واحد للخلايا التائية، في حين أن تطبيق مجموعة بيانات أكبر يمكن أن يطور أداة تصميم لقاح أكثر شمولاً وأسرع، وتقدر الدراسة أن الطريقة يمكن أن تؤدي تنبؤات دقيقة بأكثر من 700 ألف بروتين مختلف في مجموعة البيانات.
قال بوجدان: «يمكن لإطار تصميم اللقاح المقترح أن يعالج الطفرات الثلاث الأكثر ملاحظة، ويمكن توسيعه للتعامل مع الطفرات الأخرى المحتملة غير المعروفة.»
تأتي البيانات الأولية للبحث من قاعدة بيانات عملاقة للمعلوماتية الحيوية التي هي مستودع تكميلي للمعلومات حول الفيروسات المسببة للأمراض، حيث جمع العلماء من جميع أنحاء العالم بيانات حول فيروس كورونا.