به گزارش جهانی پرس- ندا اویسی؛ پروفسور سانگمین لی از دپارتمان مهندسی شیمی POSTECH، با همکاری پروفسور دیوید بیکر، برنده جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۴ از دانشگاه واشنگتن، یک پلتفرم درمانی نوآورانه را با تقلید از ساختار‌های پیچیده ویروس‌ها و با استفاده از هوش مصنوعی (AI) ایجاد کرده‌اند. تحقیقات آن‌ها در ۱۸ دسامبر در مجله Nature منتشر شد.
ویروس‌ها به‌طور منحصربه‌فردی برای محصور کردن مواد ژنتیکی در پوسته‌های پروتئینی خود کروی طراحی شده‌اند.
همین ویژگی آن‌ها را قادر می‌سازد تکثیر شوند و به سلول‌های میزبان حمله کنند و باعث بیماری شوند.

محققان با الهام از این ساختار‌های پیچیده، وبا بررسی پروتئین‌های مصنوعی مدل‌سازی شده از ویروس‌ها، موفق به تولید «نانو قفس‌ها» شدند.
این «نانو قفس‌ها» رفتار ویروس را تقلید می‌کنند و به طور مؤثر ژن‌های درمانی را به سلول‌های هدف می‌رسانند.
با این حال، نانوقفس‌های موجود با چالش‌های مهمی روبرو هستند.
نکته اول اینکه به دلیل اندازه کوچک آن‌ها، مقدار مواد ژنتیکی را که می‌توانند حمل کنند، محدود است.
مورد دوم هم طرح‌های ساده آن‌هاست که امکان تکرار چندکارکردی مانند پروتئین‌های ویروس طبیعی را محدود می‌کند.

برای رفع این محدودیت‌ها، تیم تحقیقاتی از طراحی محاسباتی مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده کردند. در حالی که بیشتر ویروس‌ها ساختار‌های متقارن را نشان می‌دهند، اما عدم تقارن ظریفی نیز دارند. این تیم با بهره‌گیری از هوش مصنوعی، این ویژگی‌های ظریف را بازسازی کردند و با موفقیت قفس‌های نانو را در اشکال چهار وجهی، هشت وجهی و بیست وجهی یا ایکو وجهی طراحی کردند.

نانوساختار‌های تولید شده، از چهار نوع پروتئین مصنوعی تشکیل شده‌اند که ساختار‌های پیچیده‌ای را با شش رابط پروتئین-پروتئین مجزا تشکیل می‌دهند.

نانوقفس‌های طراحی‌شده با هوش مصنوعی به ساختار‌های متقارن دقیقی دست یافته‌اند که توسط میکروسکوپ‌های الکترونی نیز تأیید شده است.
همچنین در آزمایش‌های عملکردی توانایی خود را در رساندن مؤثر محموله‌های درمانی به سلول‌های هدف نشان داده‌اند و در مرحله‌ای هستند که می‌توانند در کاربرد‌های علم پزشکی راهگشا باشند.

پروفسور سانگمین لی محقق پژوهش و سازنده این پلت فرم درمانی گفته است: «پیشرفت‌های هوش مصنوعی در‌ها را به سوی عصر جدیدی باز کرده است که در آن ما می‌توانیم پروتئین‌های مصنوعی را برای رفع نیاز‌های بشر طراحی و مونتاژ کنیم. ما‌امیدواریم که این تحقیق نه تنها توسعه ژن درمانی را تسریع کند، بلکه باعث پیشرفت در واکسن‌های نسل بعدی و سایر نوآوری‌های زیست پزشکی شود.