تم إعداد هذا التقرير الصحفي المتقدم لتغطية كواليس وتفاصيل ابتكار أول نموذج ذكاء اصطناعي للخلية البشرية والمواضيع ذات الصلة بالقطاع التكنولوجي والتنظيمي العالمي.
فهرس المقال:
- إطلاق أول نموذج عالمي يحاكي الخلية البشرية
- المعمارية الهندسية ومحاكاة الاستجابة الدوائية
- تسريع أبحاث واكتشاف الأدوية وعلاج الأمراض
- أسئلة شائعة
إطلاق أول نموذج عالمي يحاكي الخلية البشرية
أعلنت شركة التكنولوجيا الحيوية الناشئة «جين بايو إيه آي»، التي تتخذ من مدينة بالو ألتو بولاية كاليفورنيا مقراً لها، عن إطلاق نظامها الرائد «آيدو سيل»، والذي تصفه بأنه أول «نموذج عالمي» افتراضي متكامل قادر على محاكاة السلوك البيولوجي الدقيق للخلية البشرية عبر كامل تسلسلها الهرمي والحيوي؛ بدءاً من الحمض النووي والحمض النووي الريبوزي، مروراً بالبروتينات المعقدة، ووصولاً إلى الديناميكيات الشاملة للخلية بأكملها، سواء في حالتها الطبيعية أو عند استجابتها للعقاقير العلاجية والمؤثرات الخارجية.
وتأسست الشركة الواعدة على يد عالم الكيمياء الحيوية ديفيد بيكر، الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2024، بالتعاون مع عالم الذكاء الاصطناعي البارز إريك شينغ. وتضع الشركة نظام «آيدو سيل» كنقلة نوعية تتجاوز بكثير الأدوات السابقة مثل نموذج «ألفافولد» التابع لشركة «جوجل ديب مايند» والذي يقتصر على التنبؤ ببنية البروتينات الفردية المنعزلة؛ حيث يهدف النظام الجديد إلى نمذجة الآلية الجزيئية للخلية بأكملها كنظام متكامل ومترابط.
وقال بيكر في تصريحات لموقع «ستات نيوز»: «باستخدام ألفافولد، كنت تقوم بالتنبؤ ببنية منزل واحد أو التعرف على فرد واحد في مدينة بأكملها، بينما في نموذج آيدو سيل، أنت تتنبأ بالطريقة الشاملة التي تعمل بها تلك المدينة بكل تفاصيلها وحركتها اليومية».
المعمارية الهندسية ومحاكاة الاستجابة الدوائية
ويعتمد نظام «آيدو سيل» على معمارية نموذج عالمي تجعله متعدد المقاييس البيولوجية وقادراً على حفظ الحالة التراكمية للتفاعلات الخلوية السابقة. ويتيح ذلك للباحثين إجراء تعديلات وتدخلات في أي مستوى داخل الخلية — مثل تعطيل جين معين أو تعديل مسار إنزيمي — ومراقبة كيفية انتقال الآثار التراكمية وسريانها من التنظيم الجيني إلى سلوك البروتين وحتى التغيرات الكلية في وظائف الخلية.
ونشر المؤسسون إريك شينغ وإيران سيغال ولي سونغ ورقة بحثية في مجلة «نيتشر ميديسن» المرموقة، فصلوا فيها منهجية العمل القائمة على ثلاث مراحل: بناء نماذج تأسيسية متخصصة لكل نمط بيولوجي، والربط بين تلك النماذج عبر المستويات المجهرية المختلفة، ثم مواءمة الشبكة الخلوية بأكملها في نظام متماسك وموحد.
وفي استعراض عملي أولي، استخدمت الشركة النموذج لمحاكاة تأثير عقار «إيماتينيب» على خلايا سرطان الدم (اللوكيميا)، ونجح النظام في إعادة إنتاج الآلية الدقيقة والمعروفة لعمل الدواء عبر مستويات بيولوجية متعددة. ويدعم النظام حالياً سلالتين من الخلايا البشرية المستمرة: سلالة خلايا سرطان الدم النخاعي وسلالة خلايا أورام الكبد، مع التخطيط لإضافة سلالات خلوية جديدة خلال الأشهر القادمة.
تسريع أبحاث واكتشاف الأدوية وعلاج الأمراض
وتقدم الشركة نموذجها كمنصة اختبار وتجارب افتراضية فائقة السرعة لقطاع الأبحاث الدوائية؛ حيث تشير الإحصاءات إلى أن مركباً كيميائياً واحداً فقط من بين كل 10 آلاف مركب دوائي يدخل مرحلة التطوير ينجح في الوصول إلى الاستخدام السريري الفعلي لدى المرضى.
وصرح زيف بار جوزيف، الشريك المؤسس والرئيس العلمي للشركة والرئيس السابق لأبحاث الذكاء الاصطناعي في شركة «سانوفي» العالمية للأدوية، قائلاً: «يتيح نظام مثل آيدو سيل للشركات الطبية تقييم مئات المركبات الدوائية المرشحة بدقة وسرعة فائقة، مما يمهد لتطوير علاجات أكثر أماناً وفاعلية بسنوات قبل ما كان ممكناً في السابق». وتستعد الشركة لإطلاق برنامج تعاون أكاديمي يتيح للعلماء في الجامعات وشركات التكنولوجيا الحيوية الوصول المبكر للنظام.
أسئلة شائعة
السؤال: من هو العالم الحائز على جائزة نوبل المشارك في تأسيس جين بايو؟
الإجابة: هو عالم الكيمياء الحيوية ديفيد بيكر الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2024 بالتعاون مع عالم الذكاء الاصطناعي إريك شينغ.
السؤال: ما الفرق الجوهري بين نموذج آيدو سيل ونموذج ألفافولد؟
الإجابة: يتنبأ ألفافولد ببنية بروتينات فردية، بينما يحاكي آيدو سيل عمل الخلية البشرية بكامل أجهزتها الجزيئية كنظام بيئي حيوي متكامل.
السؤال: ما هي السلالات الخلوية التي يدعمها النموذج في نسخته الأولية؟
الإجابة: يدعم سلالة خلايا سرطان الدم النخاعي وسلالة خلايا أورام الكبد، مع العمل على إدراج سلالات خلوية إضافية قريباً.
السؤال: كيف يسهم النموذج الافتراضي في خفض تكاليف أبحاث الأدوية؟
الإجابة: يسمح باختبار آلاف المركبات الدوائية وتأثيراتها الجينية افتراضياً، مما يقلص نسب الفشل وتكاليف التجارب المخبرية وسنوات التطوير.