به نقل از «مشرق»

هوش مصنوعی به کشف داروهای جدید سرعت می بخشد

تاریخ انتشار: ۱۶ اردیبهشت ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۶۸۳۲۱۵

پژوهشگران، آینده درخشانی را برای استفاده از هوش مصنوعی و کشف داروهای جدید پیش بینی می کنند.

به گزارش مشرق، از تارنمای اخبار نوروساینس نیوز، کارشناسان آینده درخشانی را در استفاده مکمل هوش مصنوعی و کشف داروی مبتنی بر ساختار متصور هستند.

دو نوع عمده طراحی دارو وجود دارد؛ مورد اول به عنوان طرح دارویی مبتنی بر لیگانید و دوم به عنوان طراحی دارو بر اساس ساختار نامیده می شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

طراحی داروهای مبتنی بر لیگانید (طراحی غیرمستقیم دارو) متکی بر دانش سایر مولکول‌ها است که به هدف بیولوژیکی مورد علاقه متصل می‌شوند. این مولکول های دیگر ممکن است برای به دست آوردن یک مدل فارماکوفور که حداقل ویژگی‌های ساختاری لازم را برای تعیین یک مولکول برای اتصال به هدف تعریف می کند، مورد استفاده قرار گیرد.

طراحی دارو بر اساس ساختار (طراحی مستقیم دارو) متکی بر دانش ساختار سه بعدی هدف بیولوژیکی است که از طریق روش هایی مانند کریستالوگرافی اشعه ایکس یا طیف سنجی NMR به دست می‌آید. اگر ساختار آزمایشی یک هدف در دسترس نباشد، ممکن است بتوان یک مدل همولوژیکی از هدف را بر اساس ساختار تجربی پروتئین مرتبط ایجاد کرد.

محققان توضیح می دهند چگونه روش‌های محاسباتی با پیش‌بینی اینکه کدام مولکول‌های دارو به احتمال زیاد به گیرنده هدف متصل می‌شوند، کشف دارو را آسان تر می‌کنند. رویکردهای مبتنی بر ساختار و هوش مصنوعی یکدیگر را تکمیل می کنند و می توانند با صرفه جویی در زمان و هزینه، نتایج بهتری در مقایسه با روش های سنتی آزمون و خطا به همراه داشته باشند.

هوش مصنوعی می‌تواند شعر و مقاله تولید کند، شخصیت‌های بازی پاسخگو بوجود آورد، حجم وسیعی از داده‌ها را تجزیه و تحلیل کند و الگوهایی را که چشم انسان ممکن است از دست بدهد، شناسایی کند. این فناوری همچنین می تواند به کشف دارو که فرآیند آن در روش های سنتی زمان بر و پرهزینه است، کمک کند.

کارشناسان نوید بزرگی را در رویکرد تکمیلی با استفاده از هوش مصنوعی و کشف داروی مبتنی بر ساختار متصور هستند. کشف دارو مبتنی بر ساختار یک روش محاسباتی است که بر دانش ساختارهای سه بعدی اهداف بیولوژیکی متکی است.

وسوولود سوا کاتریچ، دانشیار زیست شناسی و شیمی کمّی و محاسباتی در کالج ادبیات، هنر و علوم دورنسایف و مرکز علوم زیستی همگرا در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و از مدیران مرکز فناوری های جدید در کشف و توسعه داروها (CNT۳D)، نویسنده اصلی مقاله مروری در این زمینه است که در نشریه نیچر منتشر شده است. این مقاله توضیح می دهد که چگونه رویکردهای محاسباتی کشف دارو را آسانتر می کند.

آیا ما در آستانه پیشرفت های بزرگ در کشف دارو هستیم؟ در سال های گذشته تغییری عظیم در کشف محاسباتی دارو رخ داده است؛ انفجار دسترسی به داده ها در ساختارهای پروتیین انسانی و مولکول هایی که آنها را به هم متصل می کند؛ کتابخانه های عظیم شیمیایی از مولکول های شبه دارو، نیروی محاسباتی تقریبا نامحدود و روش های محاسباتی جدید و موثرتر.

جدیدترین نکته هیجان انگیز در مورد کشف دارو مبتنی بر هوش مصنوعی است، اما آنچه قدرتمندتر است، ترکیبی از هوش مصنوعی و کشف دارو مبتنی بر ساختار است که هر دو رویکرد مکمل هم افزای یکدیگر هستند.

هوش مصنوعی به کشف داروهای جدید سرعت می بخشد

کشف دارو در گذشته چگونه بوده است؟

روش های سنتی کشف دارو عمدتاً یک سرمایه گذاری آزمون و خطا است. این روش ها پرهزینه و وقت گیر است و به طور متوسط ۱۵ سال زمان و ۲ میلیارد دلار هزینه نیاز دارد که در هر مرحله میزان اتلاف سرمایه بالا است. بیشترین فرصت صرفه جویی در زمان و هزینه، در مراحل اولیه کشف دارو و مرحله بالینی است.

در مرحله اولیه چه اتفاقی می افتد؟

بگذارید از مثال قفل و کلید استفاده کنیم. گیرنده هدف قفل است و دارویی که این گیرنده را مسدود یا فعال می کند، کلید قفل است. (البته، در زیست شناسی هیچ چیز سیاه یا سفید نیست، بنابراین برخی از کلیدها بهتر از سایرین قفل را باز می کنند و قفل نیز کمی چکش خوار است.)

لیپیتور که پرفروش‌ترین داروی تمام دوران است، آنزیمی را هدف قرار می‌دهد که در سنتز کلسترول در کبد نقش دارد. یک گیرنده روی آنزیم قفل است. لیپیتور کلیدی است که در قفل قرار می گیرد و فعالیت آنزیم را مسدود می کند و باعث ایجاد یک سری رویدادها می شود که سطح کلسترول بد خون را کاهش می دهد.

رویکردهای محاسباتی به ما این امکان را می‌دهد که میلیاردها و حتی تریلیون‌ها کلید مجازی را به‌صورت دیجیتالی مدل‌سازی و پیش‌بینی کنیم کدام یک از آنها احتمالاً کلیدهای مناسبی هستند. تنها چند ده مورد از بهترین کلیدها به صورت شیمیایی سنتز و آزمایش می شوند.

این شیوه بسیار کارآمدتر به نظر می رسد

اگر این مدل خوب باشد، این فرآیند نتایج بهتری در مقایسه با شیوه سنتی آزمون و خطای میلیون‌ها کلید تصادفی دارد. این امر الزامات فیزیکی برای سنتز ترکیبات و آزمایش آنها را هزاران بار کاهش می دهد، این روش همانگونه که نشان داده شده است، اغلب به نتایج بهتری می رسد.

آیا می توانید تفاوت بین دو رویکرد محاسباتی اصلی مبتنی بر ساختار و مبتنی بر هوش مصنوعی را توضیح دهید؟

رویکرد مبتنی بر ساختار از درک دقیق ما از ساختار قفل بهره می‌برد. اگر ساختار فیزیکی و سه بعدی قفل مشخص باشد، می‌توانیم از روش‌های مجازی برای پیش‌بینی ساختار یک کلید مطابق با قفل استفاده کنیم.

یادگیری ماشینی یا رویکرد مبتنی بر هوش مصنوعی هنگامی بهترین کارکرد را دارد که بسیاری از کلیدها از قبل برای قفل مدنظر یا سایر قفل های مشابه شناخته شده باشند. هوش مصنوعی می‌تواند ترکیبی از قفل‌ها و کلیدهای مشابه را بررسی و کلیدهایی را که به احتمال زیاد با هدف مورد نظر ما مطابقت دارد، پیش بینی کند. این شیوه نیازی به دانش دقیق ساختار قفل ندارد، اما به مجموعه بزرگی از کلیدهای مربوطه نیاز است.

بنابراین، رویکردهای مبتنی بر ساختار و مبتنی بر هوش مصنوعی در موارد مختلف قابل اجرا و مکمل یکدیگر هستند.

آیا محدودیت محاسباتی برای این فرآیند وجود دارد؟

هنگام آزمایش میلیاردها و تریلیون‌ها ترکیب مجازی در رایانه‌های ابری، هزینه‌های محاسباتی می‌تواند به یک تنگنا تبدیل شوند. فناوری غربالگری ماژولار در مقیاس گیگا به ما امکان می‌دهد تا با پیش‌بینی مجازی بخش‌های خوب کلید، آنها را با هم ترکیب کنیم و به نوعی کلید را از چندین قسمت بسازیم، سرعت را افزایش و هزینه را کاهش دهیم. برای یک کتابخانه دارای ۱۰ میلیارد ترکیب، این روش هزینه‌های محاسباتی را از میلیون‌ها دلار به صدها دلار کاهش می‌دهد و امکان افزایش مقیاس به تریلیون‌ها ترکیب را فراهم می‌کند.

منبع: ایرنا

منبع: مشرق

کلیدواژه: اعتراضات فرانسه قیمت هوش مصنوعی دارو کشف دارو خودرو قیمت های روز در یک نگاه حوادث سلامت هوش مصنوعی و کشف دارو مبتنی بر هوش مصنوعی مبتنی بر ساختار طراحی دارو مولکول ها پیش بینی روش ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.mashreghnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «مشرق» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۶۸۳۲۱۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

مرغ آمریکایی‌ها غاز است!

از دید غرب‌زدگان، دستگیری و ضرب و جرح دانشجویان، چون در خاک آمریکا و اروپا انجام می‌شود مصداق امنیت‌سازی و ایجاد ثبات و یکدستی مواضع است و باید به آن احترام گذاشت! - اخبار رسانه ها -

به گزارش گروه رسانه‌های خبرگزاری تسنیم، محمدحسین مهدوی‌زادگان در یادداشتی نوشت: دستگیری 900 دانشجو در دانشگاه‌های کالیفرنیا و تگزاس، ورود پلیس ضدشورش به حریم دانشگاه‌ها با اجازه رسمی از نهادهای قانونی قدرت در آمریکا، ضرب و جرح شدید دانشجویان توسط پلیس فدرال و وعده‌های انتخاباتی نامزدهای 2 حزب دموکرات و جمهوری‌خواه (بایدن و ترامپ) مبنی بر اخراج دانشجویان معترض به رژیم صهیونیستی از دانشگاه‌ها و حتی در صورت امکان خاک آمریکا، جملگی تبدیل به تیتر رسانه‌های غربی شده‌اند. از سوی دیگر، تعمیم اعتراضات دانشجویی ضدصهیونیستی در آمریکا به کشورهای اروپایی، منجر به آن شده تا پلیس و نهادهای امنیتی کشورهای انگلیس، آلمان، فرانسه، ایتالیا، سوئد، فنلاند و دانمارک نیز مواضع مشابهی علیه دانشجویان منتقد نسل‌کشی صهیونیست‌ها در غزه مطرح کرده و با وعده سخت‌ترین مجازات‌ها به خیال خود از وقوع این اعتراضات پیشگیری کنند!

1- اگر چه تونل وحشت نهادهای سیاسی و امنیتی غرب برای دانشجویان نتوانسته آنها را از مسیر انسانیت و غیرت منحرف کند اما سکوت برخی جریانات سیاسی در داخل کشورمان در قبال آنچه در آمریکا و اروپا می‌گذرد، جای بسی تأمل و البته شرم دارد!

در جریان اغتشاشات سال‌های 78 و 88 و حتی در بحبوحه زمانی فتنه‌ای که سال 1401 با محوریت و مدیریت پشت پرده فمینیست‌های دوآتشه جریانات ضدانقلاب و برانداز داخلی و خارج‌نشین شکل گرفت، برخی احزاب اصلاح‌طلب و در راس آنها حزب اتحاد ملت به رهبری آذر منصوری (رئیس خودخوانده جبهه اصلاحات) بدترین و سخت‌ترین مواضع ممکن را در اتهام‌زنی به نظام جمهوری اسلامی و ساختار حقوقی و امنیتی جاری در آن اتخاذ کرده و از هم‌افزایی با جریان‌های ضدانقلاب مانند سلطنت‌طلبان و منافقین تروریست ابایی نداشتند. آنها مدعی بودند به قداست حریم دانشگاه اعتقاد عمیق دارند و دانشجو آزاد است هر گونه می‌خواهد رفتار کرده و شعار دهد و کسی نیز نباید جلودار آن باشد. در این مجال قصد نقد این رویکرد و تفکر را نداریم اما سوال اساسی این است: اگر دانشگاه دارای چنین قداست ذاتی و حریم محکمی است، چرا هم‌اکنون از اردوگاه‌های رسانه‌ای روشنفکر و غرب‌زده داخلی صدایی در حمایت از دانشجویان آمریکایی و اروپایی مخالف نسل‌کشی کودکان فلسطینی مشاهده نمی‌شود؟!

2- صورت‌مساله مشخص است: از دید این غرب‌زدگان، دستگیری و ضرب و جرح دانشجویان، چون در خاک آمریکا و اروپا انجام می‌شود مصداق امنیت‌سازی و ایجاد ثبات و یکدستی مواضع است و باید به آن احترام گذاشت(!) به نظر می‌رسد خط قرمز اصلاح‌طلبان نه آزادی است، نه دانشگاه، نه آزادی بیان، بلکه این قداست(!) آمریکاست که خط قرمز آنها در تحلیل‌ها و گفتارهای رسانه‌ای و حزبی محسوب می‌شود! سکوت بسیاری از احزاب اصلاح‌طلب در قبال اعتراضات غیرتمندانه دانشجویان آمریکایی و اروپایی، جلوه‌ای از بدیهیات حاکم بر تفکر و مانیفست حزبی و دستور‌العمل سیاسی این گروه‌هاست. در اینجا ما با نوعی پارادوکس مدیریت شده مواجه هستیم که در آن رفتارها و ارزش‌ها اصالت نداشته و این ساختارها هستند که حسن یا قبح یک رفتار یا گفتار را تعیین می‌کنند. گویا نظریه «ساختار - بازیگر» که توسط کنت والتز بر مبنای نگاه نئورئالیستی وضع شده، تبدیل به یک الگوی ثابت ذهنی و تحلیلی در میان اصلاح‌طلبان و حامیان فتنه شده است! جایی که ساختار نسبت به بازیگران اصالت داشته و بازیگرانی که نخواهند در قالب آن بگنجند، جایی در آن ندارند.

آنگونه که اصلاح‌طلبان  تندرو و روشنفکران غرب‌زده نسبت به ساختار جاری قدرت در غرب ارزش و احترام قائل هستند، خود شهروندان و حتی برخی سیاستمداران غربی نیستند! پلیس فدرال و دیوان عالی آمریکا، در این نگاه مسموم دارای ارزش هستند زیرا متعلق به ساختار قدرت در غرب هستند؛ آنها می‌توانند هزاران دانشجو را سرکوب کرده و آنها را تا آنجا که می‌توانند ضرب و جرح کنند و بعد هم با تحسین مدعیان آزادی بیان و حقوق بشر روبه‌رو شوند. این همان سیکل معیوبی است که ورودی و خروجی آن هر 2 بر اساس «غرب‌پرستی» به جای «بها دادن به اصالت‌ها و ارزش‌ها» در آمریکا و اروپا شکل گرفته و البته، از سوی جریانات واداده داخلی نیز مورد کرنش و احترام واقع می‌شود.

منبع:‌ وطن امروز

انتهای پیام/