การแพทย์
การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่า AI Modeling สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างโปรตีน
เพิ่ม Unite.AI ลงในแหล่งข้อมูลที่คุณต้องการบน Google
การวิจัยใหม่เกี่ยวกับอัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่มหาวิทยาลัยยอร์ก ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนาแบบจำลองโครงสร้างโปรตีนในร่างกายมนุษย์ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ซึ่งสามารถมีผลกระทบอย่างมากต่อการออกแบบยาทางการแพทย์และวัคซีน
การวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Structural and Molecular Biology
ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ของโปรตีนในร่างกายมนุษย์จะถูกหุ้มด้วยน้ำตาลและโครงสร้างที่ซับซ้อน ซึ่งสามารถมีผลกระทบต่อการทำงานและรูปร่างของโปรตีนได้ ไวรัสที่ก่อให้เกิดโรค เช่น โควิด-19 และ เอบโอลา ก็ถูกหุ้มด้วยน้ำตาลเช่นกัน และการเพิ่มน้ำตาลนี้เรียกว่าการดัดแปลง
โปรแกรม AI AlphaFold
นักวิจัยได้พัฒนาซอฟต์แวร์ที่สามารถเพิ่มส่วนประกอบของน้ำตาลที่หายไปจากแบบจำลองที่สร้างขึ้นโดยใช้โปรแกรม AI AlphaFold ซึ่งช่วยให้สามารถศึกษโปรตีนได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น โปรแกรม AlphaFold ถูกพัฒนาโดย Google’s DeepMind และสามารถทำนายโครงสร้างโปรตีนได้
ดร. จอน อไกเร่ จากภาควิชาเคมีเป็นผู้เขียนหลักของการวิจัยนี้ ซึ่งได้รับการดำเนินการร่วมกับดร. เอลิซา ฟัดดา และคาร์ล เอ. ฟอการ์ตี้ จากมหาวิทยาลัยเมย์นูธ และฮาร์โลดาส์ บากโดนาส์ นักศึกษาระดับ博士จากห้องปฏิบัติการชีววิทยาโครงสร้างยอร์ก
“โปรตีนในร่างกายมนุษย์เป็นเครื่องจักรเล็กๆ ที่ประกอบกันเป็นเนื้อเยื่อและกระดูกของเรา และช่วยให้เราสามารถทำงานได้ และป้องกันเราจากเชื้อโรค และโปรตีนเหล่านี้มีรูปร่างและ組成ที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้สามารถทำงานได้” ดร. อไกเร่ กล่าว
“วิธีการทำนายโครงสร้างโปรตีนโดยใช้ AlphaFold มีศักยภาพที่จะปฏิวัติวงการชีววิทยา โดยทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจโปรตีนและผลกระทบของการดัดแปลงได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น”
“อย่างไรก็ตาม อัลกอริทึมไม่ได้คำนึงถึงการดัดแปลงที่จำเป็นต่อโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน ซึ่งทำให้เราได้เพียงส่วนหนึ่งของภาพรวมเท่านั้น การวิจัยของเราได้แสดงให้เห็นว่าสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างง่ายดาย โดยนำไปสู่การทำนายโครงสร้างที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น”
การทำนายโครงสร้างที่แม่นยำ
โดยใช้โปรแกรม AlphaFold และฐานข้อมูลโครงสร้างโปรตีนใหม่ ทีมนักวิจัยสามารถทำนายโครงสร้างโปรตีนได้อย่างแม่นยำสำหรับโปรตีนมนุษย์ที่ทราบทั้งหมด ซึ่งเป็นก้าวสำคัญในวงการชีววิทยา
“มันเยี่ยมมากที่ได้เห็นความร่วมมือระหว่างประเทศที่เติบโตและให้ผลลัพธ์ แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นสำหรับเรา” ดร. อไกเร่ กล่าวต่อ “ซอฟต์แวร์ของเราได้ถูกใช้ในงานโครงสร้างน้ำตาลที่เป็นพื้นฐานของวัคซีน mRNA ต่อต้าน SARS-CoV-2 แต่ตอนนี้มีหลายสิ่งที่เราสามารถทำได้มากขึ้นโดยใช้เทคโนโลยี AlphaFold มันอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่จุดมุ่งหมายของเราคือการเปลี่ยนจากการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในโล่ห์น้ำตาลไปสู่การคาดการณ์พวกมัน”
