سطح انسان: هوش مصنوعی اهداف دارویی بالقوه سطح سلولی را که توسط پایگاه های داده اصلی نادیده گرفته شده اند، نشان می دهد

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

بیش از 65 درصد داروهای تایید شده با اتصال به پروتئین های روی سطح سلول های انسانی کار می کنند. با این حال، دانشمندانی که درمان‌های جدید را توسعه می‌دهند با یک مشکل اساسی روبرو هستند: پایگاه‌های اطلاعاتی بیولوژیکی بزرگ درباره اینکه کدام پروتئین‌ها واقعا در سطوح سلولی یافت می‌شوند، اختلاف نظر دارند.

بکا کارلسون، همکار هرتز و تیمش در پروژه Deliverome از هوش مصنوعی برای کمک به حل این اختلافات استفاده می کنند. با تجزیه و تحلیل تحقیقات منتشر شده، آنها یک نقشه باز و تعاملی از سطح انسان (مجموعه ای از پروتئین های موجود در سطح سلول های انسانی) ایجاد کرده اند که می تواند به محققان در شناسایی اهداف جدید برای توسعه دارو کمک کند.

نقشه مبتنی بر هوش مصنوعی، 1108 پروتئین سطح سلولی کاندید را شناسایی می‌کند که در هر پنج پایگاه داده مرجع اصلی گم شده‌اند، با شواهد حمایتی از مطالعات منتشر شده. این یافته‌ها می‌تواند تعداد اهداف دارویی بالقوه را برای محققانی که در حال توسعه درمان‌های سرطان و سایر بیماری‌ها هستند، افزایش دهد.

کارلسون در ماه ژوئن با تشریح پروژه Deliverome گفت: "امید من این است که این به مردم کمک کند داروهایی تولید کنند که متنوع تر هستند و به بیماران بیشتر و نشانه های بیشتری خدمت می کنند."

برای ساخت این نقشه، کارلسون و هم بنیانگذارش، بیوشیمیدان بابی هالینگزورث، پنج پایگاه داده بیولوژیکی پرکاربرد را مقایسه کردند: UniProt، GO CC، Human Protein Atlas، Cell Surface Protein Atlas و SURFY. این پایگاه‌های داده با هم 5546 پروتئین سطحی را شناسایی می‌کنند، اما هر پنج مورد تنها بر روی 188 مورد توافق دارند.

سپس این تیم یک عامل هوش مصنوعی با استفاده از Claude Sonnet 4.6 برای بررسی شواهد حاصل از مطالعات منتشر شده و ارزیابی اینکه آیا پروتئین های منفرد در سطح سلول های انسانی یافت می شود، توسعه دادند.

سیستم هوش مصنوعی به درستی 95.7 درصد از پروتئین‌ها را در SurfaceBench طبقه‌بندی کرد، یک مجموعه آزمایشی با برچسب دستی متشکل از 147 پروتئین که پایگاه‌های داده‌های موجود اغلب با آن مخالف هستند. UniProt، پایگاه داده با بهترین عملکرد در مقایسه، تقریبا 90٪ دقت را به دست آورد.

در میان نامزدهای تازه شناسایی شده، پروتئین هایی وجود دارند که فاقد ویژگی های ساختاری معمولا مرتبط با پروتئین های سطح سلول هستند. برخی ممکن است تنها تحت شرایط خاصی، از جمله حالت های بیماری مانند سرطان، روی سطوح سلول ظاهر شوند، که آنها را به اهداف بالقوه ای برای تحویل دقیق تر دارو تبدیل می کند.

یک مثال KLK2 است، پروتئینی که هر پنج پایگاه داده مرجع آن را به عنوان غایب در سطح سلول طبقه بندی می کنند. با این حال، تحقیقات نشان داده است که فرم لنگر غشایی KLK2 در سرطان پروستات غنی شده است، و یک درمان تجربی که پروتئین را هدف قرار می دهد در فاز 3 کارآزمایی بالینی در حال مطالعه است.

پروژه Deliverome KLK2 را به‌عنوان پروتئینی طبقه‌بندی می‌کند که می‌تواند تحت شرایط خاصی بر روی سطح سلول ظاهر شود و نشان می‌دهد که چگونه تجزیه و تحلیل تحقیقات موجود به کمک هوش مصنوعی می‌تواند به شناسایی اهداف دارویی که توسط پایگاه‌های داده معمولی نادیده گرفته شده‌اند کمک کند.

این تیم یافته‌های خود را در اولین مقاله تحقیقاتی خود با عنوان "سطح انسان در دسترس" که در bioRxiv ارسال شده و با همکاری مایکل اسمالگان از Coral Biosciences نوشته شده است، به تفصیل شرح دادند.

در کنار مقاله، پروژه Deliverome Open View را منتشر کرد، منبعی رایگان و تعاملی که به دانشمندان اجازه می‌دهد پروتئین‌های سطح سلول را بررسی کنند و تحقیقاتی را که از هر طبقه‌بندی پشتیبانی می‌کند، بررسی کنند. یک رابط برنامه نویسی برنامه عمومی (API) و کد منبع باز همچنین به محققان این امکان را می دهد که یافته ها را در مطالعات خود و جریان های کاری کشف دارو بگنجانند.

این تحقیق بخشی از تلاش گسترده‌تر پروژه Deliverome برای شناسایی پروتئین‌هایی است که می‌توانند مولکول‌ها را به داخل سلول‌ها حمل کنند و به طور بالقوه فرصت‌های جدیدی را برای تحویل داروی هدفمند باز کنند.

ربکا جی. کارلسون و همکاران، سطح قابل دسترس انسان، bioRxiv (2026). DOI: 10.64898/2026.10.18.759859

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →