شفقنا – محققان اسپانیایی موفق به طراحی و اعتبارسنجی پروتئینهای مصنوعی جدیدی شدهاند که میتوانند ژنوم انسان را کارآمدتر از پروتئینهای طبیعی ویرایش کنند. این دستاورد که یک پیشرفت جهانی محسوب میشود، مسیر را برای بهبود ابزارهای کنونی ویرایش ژن در بیوتکنولوژی باز میکند؛ به ویژه در توسعه درمانهای سلولی (CAR-T) و ژندرمانی برای مبارزه با سرطان و بیماریهای نادر.
به گزارش سرویس ترجمه شفقنا، توانایی وارد کردن توالیهای بزرگ DNA به ژنوم به شیوهای ایمن و هدفمند، انقلابی در توسعه درمانهای پیشرفته ایجاد کرده است. یکی از امیدبخشترین این سیستمها، ترانسپوزازها (آنزیمی در فرآیند انتقال ژنی) است که DNA را کپی و جایگذاری میکند تا ژنهای درمانی را به سلولهای بیمار منتقل کند. با این حال، پتانسیل این روش به دلیل تنوع کم ترانسپوزازهای شناختهشده و کمبود دقت، محدود شده بود.
محققان ابتدا با استفاده از روشهای محاسباتی، بیش از ۳۱,۰۰۰ ژنوم یوکاریوتی را غربالگری کردند و بیش از ۱۳,۰۰۰ توالی جدید و ناشناخته نوعی از ترانسپوزاز را کشف کردند.
پس از آزمایشهای سلولی در محیط کشت انسانی، ۱۰ ترانسپوزاز فعال شناسایی شد. دو مورد از این ترانسپوزازهای جدید، فعالیتی قابل قیاس با نسخههای بهینهسازی شده در آزمایشگاه داشتند و یکی از آنها حتی فعالیت بسیار بالایی در سلولهای T اولیه انسان (نوعی سلول حیاتی برای درمان سرطان) از خود نشان داد.
در مرحله دوم، محققان پا را فراتر از طبیعت گذاشتند و از یک مدل زبان بزرگ پروتئینی (pLLM) که نوعی هوش مصنوعی مولد است، استفاده کردند.
آنها مدل را با ۱۳,۰۰۰ توالی از یک ترانسپوزازکشفشده آموزش دادند تا توالیهای کاملاً جدیدی را با فعالیت افزایشیافته تولید کند.
این رویکرد نه تنها یکی از ترانسپوزازهای موجود را بهینهسازی کرد، بلکه نشان داد که نسخههای مهندسیشده با هوش مصنوعی با فناوریهای پیشرفته ویرایش ژن (مانند پلتفرم FiCAT) نیز سازگار هستند.
دکتر مارک گوئل، از محققان این پروژه توضیح داد: برای اولین بار، ما از هوش مصنوعی مولد برای خلق قطعات مصنوعی و توسعه مرزهای طبیعت استفاده کردهایم. همانطور که قدرت شناختی ChatGPT میتواند برای نوشتن یک شعر استفاده شود، ما نیز مدلهای زبان بزرگ پروتئینی را برای تولید عناصر جدیدی به کار بردهایم که مطابق با اصول فیزیکی و شیمیایی ژنها هستند.
این خبر را اینجا ببینید.
