لقد كشف الذكاء الاصطناعي للتو عن نقطة الضعف الخفية لجدري القرود في اللقاحات الجديدة

استخدم العلماء AlphaFold 3 لتحديد بروتين جدري القرود الذي تم التغاضي عنه سابقًا والذي تلتصق به الأجسام المضادة. ومن خلال حقن هذا المستضد الذي تم تحديده بواسطة الذكاء الاصطناعي في الفئران، أطلق الباحثون استجابات تحييد قوية.

يمكن أن يمهد هذا الاكتشاف الطريق أمام لقاحات وعلاجات بالأجسام المضادة أكثر أمانًا وبساطة. بل إنه قد يعزز الدفاعات ضد التهديدات البيولوجية للجدري.

الذكاء الاصطناعي يساعد الباحثين على تحديد مسار جديد للحماية من مرض الجدري

بدعم من الذكاء الاصطناعي، اتخذ فريق بحث دولي خطوة مهمة نحو تطوير طريقة أكثر فعالية للدفاع ضد جدري القرود فايروس (مبكسف). يمكن أن يسبب هذا الفيروس ألمًا شديدًا ويمكن أن يهدد الحياة، خاصة بالنسبة للأطفال والنساء الحوامل والأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة. في النتائج المنشورة اليوم (10 ديسمبر) في العلوم الطب الانتقاليوأفاد العلماء أن الفئران أنتجت أجسامًا مضادة قوية ومعادلة بعد حقنها ببروتين سطحي فيروسي تم اختياره من خلال تحليل الذكاء الاصطناعي. تشير النتيجة إلى إمكانية التوصل إلى لقاح جديد لمرض الجدري أو علاج يعتمد على الأجسام المضادة.

وفي عام 2022، انتشر الجدري عالميًا وأصاب أكثر من 150 ألف شخص، مما أدى إلى وفاة ما يقرب من 500 شخص. وتراوحت الأعراض من مرض يشبه الأنفلونزا إلى الطفح الجلدي والآفات المؤلمة. أثناء تفشي المرض، اعتمد مسؤولو الصحة على لقاحات الجدري لحماية الأشخاص الأكثر عرضة للخطر. ومع ذلك، فإن تصنيع تلك اللقاحات أمر صعب ومكلف لأنها تعتمد على فيروس كامل ضعيف.

وقال جيسون ماكليلان، أستاذ العلوم البيولوجية الجزيئية بجامعة تكساس في أوستن والمؤلف الرئيسي المشارك للدراسة: “على عكس لقاح الفيروس الكامل الذي يكون إنتاجه كبيرًا ومعقدًا، فإن ابتكارنا هو مجرد بروتين واحد يسهل تصنيعه”.

العثور على الأجسام المضادة التي تحيد جدري القرود

حدد اثنان من المؤلفين الرئيسيين للدراسة، وهما رينو رابولي وإيمانويل أندريانو من Fondazione Biotecnopolo di Siena في إيطاليا، 12 جسمًا مضادًا يمكنها إيقاف فيروس MPXV بشكل فعال. وقاموا بتحليل عينات الدم من الأشخاص الذين تعافوا من الفيروس أو تلقوا لقاحا، مما كشف عن الأجسام المضادة ولكن ليس الأهداف الفيروسية المحددة المرتبطة بها.

يحمل فيروس MPXV العديد من البروتينات المختلفة على سطحه، وهناك بروتين واحد على الأقل ضروري للسماح للفيروس بالانتشار. ومن المعروف أن بعض الأجسام المضادة التي تم تحديدها حديثًا تمنع هذا البروتين المهم، لكن الباحثين لم يعرفوا أي منها. للمضي قدمًا في تطوير اللقاح أو الدواء، كانوا بحاجة إلى تحديد التطابق الدقيق بين الجسم المضاد والبروتين الفيروسي الذي يتعرف عليه، والمعروف أيضًا باسم المستضد.

الذكاء الاصطناعي يحدد هدفًا فيروسيًا واعدًا

استخدمت مجموعة أبحاث تكساس نموذج AlphaFold 3 للتنبؤ بأي من البروتينات السطحية البالغ عددها 35 بروتينًا الموجودة على MPXV من المرجح أن ترتبط بها الأجسام المضادة. وفقًا للنموذج، تم التنبؤ بثقة عالية بأن العديد من الأجسام المضادة ستستهدف بروتينًا يسمى OPG153. وأكدت الاختبارات المعملية في وقت لاحق هذا التوقع. يشير هذا الاكتشاف إلى أن OPG153 يمكن أن يكون بمثابة مرشح قوي لتصميم علاجات جديدة للأجسام المضادة أو مكونات اللقاح التي تهدف إلى تحفيز الاستجابة المناعية لمرض الجدري.

قال ماكليلان، رئيس قسم الكيمياء بجامعة روبرت أ. ويلش وأحد قادة فريق الكيمياء: “كان من الممكن أن يستغرق الأمر سنوات للعثور على هذا الهدف بدون الذكاء الاصطناعي“. تكساس بيولوجيكس، وهي مجموعة بحثية في جامعة تكساس في أوستن تعمل على تطوير أدوية جديدة وغيرها من التطورات الطبية. “لقد كان الأمر مثيرًا حقًا لأنه لم يفكر أحد من قبل في تطوير لقاح أو أجسام مضادة. ولم يثبت أبدًا أنه هدف لتحييد الأجسام المضادة”.

نظرًا لأن فيروس MPXV يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالفيروس المسؤول عن الجدري، فإن هذه الرؤية قد توجه أيضًا تطوير لقاحات أو علاجات أفضل للجدري، والذي يظل مصدر قلق بسبب ارتفاع معدل الوفيات واحتمال إساءة استخدامه كعلاج. سلاح الإرهاب البيولوجي.

التقدم نحو الجيل التالي من اللقاحات والعلاجات

ويعمل الباحثون الآن على تحسين نسخ المستضد والأجسام المضادة التي يمكن أن توفر حماية قوية بينما يكون إنتاجها أسهل وأرخص من الخيارات الموجودة، والتي تعتمد على أشكال ضعيفة من فيروسات الجدري ذات الصلة. هدفهم هو اختبار مستضدات اللقاح وعلاجات الأجسام المضادة في نهاية المطاف على الأشخاص للوقاية من الجدري والجدري. ويصف ماكليلان الاستراتيجية المستخدمة في هذا العمل بأنها “علم اللقاحات العكسي”.

قال ماكليلان: “لقد بدأنا مع الأشخاص الذين نجوا من الإصابة بفيروس جدري القرود، وعزلنا الأجسام المضادة التي أنتجها بشكل طبيعي وعملنا بشكل عكسي للعثور على جزء الفيروس الذي يعمل كمستضد لتلك الأجسام المضادة. ثم قمنا بتصميم المستضد لاستنباط أجسام مضادة مماثلة في الفئران”.

المرجع: “التعرف على المستضد لفيروس الجدري الذي يحيد الأجسام المضادة التي تستهدف OPG153 على نطاق واسع” 10 ديسمبر 2025، العلوم الطب الانتقالي.
دوى: 10.1126/scitranslmed.aeb3840

قدمت جامعة تكساس في أوستن طلب براءة اختراع لاستخدام OPG153 (ومشتقاته) كمستضد للقاح. قدمت Fondazione Biotecnopolo di Siena طلب براءة اختراع على الأجسام المضادة التي تستهدف OPG153.

المؤلفون المشاركون الآخرون في جامعة تكساس في أوستن هم إميلي روندليت ولينغ تشو وكونور مولينز.

تم تمويل هذا العمل جزئيًا من قبل مؤسسة ويلش.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.