هوش مصنوعی به کشف دارو سرعت می‌بخشد

پژوهشگران "دانشگاه کارولینای شمالی"(University of North Carolina) در آمریکا، یک روش هوش مصنوعی ابداع کرده‌اند که می‌تواند خود را برای طراحی مولکول‌های دارویی جدید آموزش دهد و کشف داروهای جدید را به شکل چشمگیری سرعت بخشد.این سیستم موسوم به "یادگیری تقویتی برای تکامل ساختاری"(ReLeaSE)، یک الگوریتم و برنامه رایانه‌ای است که دو شبکه عصبی را مانند دانش‌آموز و آموزگار در بر دارد. آموزگار، قوانین حاکم بر ساختارهای شیمیایی را در مورد حدود 1.7 میلیون مولکول فعال شناخته شده می‌داند. دانش‌آموز، از راه ارتباط با آموزگار، به مرور زمان یاد می‌گیرد و در ارائه مولکول‌هایی که شاید سودمند باشند، بهبود می‌یابد."الکساندر تروپشا"(Alexander Tropsha)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این فرآیند، مانند یادگیری زبان است. پس از اینکه دانش‌آموز، الفبای مولکولی و قوانین حاکم بر زبان را می‌آموزد، می‌تواند کلمات و یا "مولکول‌های" جدیدی ابداع کند. اگر این مولکول جدید، واقعی و دارای اثر دلخواه باشد، آموزگار او را تایید می‌کند و در صورت عدم تایید، دانش‌آموز باید از مولکول‌های بد دوری کند و مولکول‌های خوب را به وجود آورد.سیستم جدید پژوهشگران، نوآوری مهمی در "غربالگری مجازی"(virtual screening) به شمار می‌رود. غربالگری مجازی، نوعی روش محاسباتی است که در صنعت داروسازی، برای شناسایی داروهای قابل اعتماد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این روش، امکان ارزیابی مجموعه بزرگی از مواد شیمیایی را برای پژوهشگران فراهم می‌کند اما تنها برای مواد شیمیایی شناخته شده کاربرد دارد. سیستم ReLeASE، توانایی منحصربه‌فردی در ابداع و ارزیابی مولکول‌های جدید دارد."الکساندر ایسایو" (Olexandr Isayev)، از پژوهشگران این پروژه گفت: استفاده دانشمندان از غربالگری مجازی، مانند سفارش دادن غذا در رستوران است. منوی رستوران، محدودیتی برای سفارش غذا تعیین می‌کند اما ما با این سیستم، امکان ابداع یک غذای جدید را فراهم می‌کنیم.این گروه پژوهشی، از ReLeaSE برای تولید مولکول‌هایی با ویژگی‌های خاص استفاده کرد؛ در نتیجه موفق شد مولکول‌هایی با ویژگی‌های فیزیکی خاص مانند نقطه ذوب و قابلیت حل شدن در آب، طراحی کند و همچنین، ترکیبات جدیدی با قابلیت مهار آنزیم مرتبط با سرطان خون به وجود آورد.تروپشا افزود: توانایی این الگوریتم در طراحی مواد شیمیایی جدید با ویژگی‌های زیستی خاص و مشخصات ایمنی مطلوب، برای صنعتی که در جستجوی ویژگی‌های جدیدی برای کوتاه کردن زمان ارائه داروهای جدید است، جالب خواهد بود.این پژوهش، در مجله "Science Advances" به چاپ رسید.