ساخت نخستین واکسن طراحی‌شده به‌وسیله هوش مصنوعی

پژوهشگران دانشگاه فلیندرز در استرالیا با استفاده از هوش مصنوعی، واکسنی مؤثر علیه آنفلوآنزا طراحی کرده‌اند.

ساخت نخستین واکسن طراحی‌شده به‌وسیله هوش مصنوعی

گروهی از دانشمندان دانشگاه فلیندرز در جنوب استرالیا واکسن جدیدی توسعه داده‌اند که به‌نظر می‌رسد اولین داروی انسانی در جهان محسوب می‌شود که کاملا به‌وسیله‌ی هوش مصنوعی توسعه داده شده است. اگرچه قبلا نیز داروهایی با استفاده از کامپیوتر طراحی شده بود، اما این واکسن حاصل کاری پیشرفته‌تر بوده و به‌صورت مستقل با استفاده از یک برنامه‌ی هوش مصنوعی طراحی شده است که SAM یا «الگوریتم جستجوی لیگاندها» خوانده می‌شود. نیکولای پترووسکی که رهبری این پروژه را بر عهده داشته است، می‌گوید:

نام این الگوریتم برگرفته از کاری است که باید انجام دهد: جستجوی تمام ترکیبات ممکن برای یافتن یک داروی مناسب انسانی (که لیگاند نیز نامیده می‌شود). ما مجبور بودیم برنامه‌ی هوش مصنوعی را با استفاده از اطلاعات مجموعه‌ای از ترکیبات شناخته‌شده که سیستم ایمنی انسان را فعال می‌کنند و مجموعه‌ای از ترکیباتی که روی این سیستم اثری ندارند، آموزش دهیم. سپس وظیفه‌ی هوش مصنوعی این بود که بتواند به‌خودی‌خود بین دارویی که اثربخش است و دارویی که اثری ندارد، تمایز قائل شود. سپس برنامه‌ی دیگری به نام «داروساز مصنوعی» ساختیم که تریلیون‌ها ترکیب شیمیایی مختلف را ایجاد کرد و آن‌ها را وارد سیستم SAM کردیم تا تمام این ترکیبات را بررسی کند و ببیند کدام‌یک می‌تواند داروی مناسبی برای انسان باشد.

پژوهشگران در ادامه‌ی کار، کاندیداهای برتری را که SAM شناسایی کرده بود، انتخاب کرده و آن‌ها را در آزمایشگاه سنتز و سپس برای بررسی اثربخشی آن‌ها را روی سلول‌های خونی انسان آزمایش کردند. پترووسکی گفت:

نتایج نشان می‌داد که SAM نه‌تنها توانایی شناسایی داروهای خوب را دارد بلکه حتی نسبت‌به داروهای موجود، داروهای بهتری را پیشنهاد می‌کند. ما داروهای معرفی‌شده به‌وسیله‌ی SAM را سنتز و وارد آزمایش‌های حیوانی کردیم تا توانایی آن‌ها را در زمینه‌ی بهبود اثربخشی واکسن آنفلوآنزا تأیید کنیم.

پترووسکی می‌گوید که این روش به‌طور بالقوه فرایندهای کشف و توسعه‌ی داروها را چندین سال کوتاه‌تر می‌کند و هزینه این کار را نیز میلیون‌ها دلار کاهش می‌دهد. این پژوهش از سوی مؤسسه‌ی ملی آلرژی و بیماری‌های عفونی آمریکا (بخشی از مؤسسه‌ی ملی سلامت کشور آمریکا) حمایت مالی شد. پترووسکی گفت:

ما در حال حاضر براساس نتایج حاصل از آزمایش‌های حیوانی می‌دانیم که این واکسن در برابر آنفلوآنزا بسیار محافظت‌کننده است و نسبت‌به واکسن‌های موجود عملکرد بهتری دارد.

واکسن جدید هم‌زمان با آغاز شیوع آنفلوآنزا در استرالیا مورد آزمایش قرار می‌گیرد. تا قبل از ژوئن سال ۲۰۱۹، در این کشور ۲۲۸ فرد در اثر مشکلات مرتبط با آنفلوآنزا از دنیا رفتند که ۵۷ نفر از نیو ساوت‌ولز و ۴۸ نفر از ویکتوریا بودند. دیمیتار ساجکوف با اشاره به این موضوع که امسال حتی چندین نفر که واکسن‌های آنفلوآنزای معمول را دریافت کرده بود، دچار بیماری شدند، بر لزوم ساخت واکسنی بهتر برای مقابله با آنفلوآنزا تأکید کرد. او گفت:

این فوق‌العاده است که ببینیم چنین واکسن امیدوارکننده‌ای که با اولین آزمایش‌های انسانی توسعه داده‌ایم، به مرحله‌ی جهانی می‌رسد. تا این زمان از سال ۲۰۱۹، بیش از ۹۶ هزار مورد آنفلوآنزا در سرتاسر استرالیا دیده شده است. این تعداد در غرب استرالیا دو برابر شده و به ۱۰ هزار مورد رسیده است و شمار مرگ‌و‌میرها نیز، ۷۵ مورد در نیو ساوت‌ولز، ۴۴ مورد مرگ در جنوب استرالیا و حدود ۴۰ مورد نیز در کوئینزلند اتفاق افتاده است.

واکسن

پترووسکی امیدوار است که این واکسن موثرتر از واکسن‌های موجود باشد و به‌عنوان یک واکسن استاندارد آنفلوآنزا جایگزین یا مکمل واکسن‌های موجود شود. او می‌افزاید:

اگر چنین روشی نتیجه‌بخش باشد، همین تکنولوژی که ما از آن برای واکسن انفلوآنزا استفاده می‌کنیم، می‌تواند برای بهبود یا توسعه‌ی واکسن‌های دیگر به کار رود.

البته این نخستین باری نیست که دانشگاه فلیندرز در زمینه‌ی توسعه‌ی واکسن به موفقیتی مهم دست یافته است. در سال ۲۰۰۹ نیز پژوهشگران این دانشگاه نخستین کسانی بودند که یک واکسن آنفلوآنزای خوکی را توسعه دادند. اما پترووسکی می‌گوید هرچند پژوهشگران دانشگاه فلیندرز کارهای برجسته‌ای انجام داده‌اند اما موضوع تأمین مالی توسعه‌ی واکسن‌های جدید در استرالیا همواره یک چالش بوده است:

استرالیا دارای سابقه‌ی برجسته‌ای در زمینه‌ی انتشار علوم پزشکی بنیادین و سابقه‌ی ضعیفی در ارتباط‌با توسعه‌ی داروها یا درمان‌های جدید است. مؤسسات حمایت‌کننده‌ی استرالیایی نظیر NHMRC بیشتر منابع مالی خود را صرف پژوهش‌های مؤسسات پژوهشی بزرگ می‌کنند. این موضوع موجب می‌شود پژوهشگرانی که خارج از مؤسسات پژوهشی یا دانشگاه‌های بزرگ کار می‌کنند، از دریافت حمایت مالی محروم بمانند و قادر به رقابت با دیگران نباشند. این وضعیت به‌خصوص برای پژوهشگران مبتنی بر بیمارستان مانند خود ما حتی با اینکه پژوهشگرانی مانند بری مارشال در پژوهش‌های بیمارستانی توانسته‌اند جایزه‌ی نوبل را دریافت کنند، وجود دارد. چنین شرایطی به‌معنای آن است که پژوهشگران بومی اغلب مجبور می‌شوند از کشور بروند. من از روی ناچاری و پس از اینکه درخواست من برای اختصاص اعتبار پژوهشی از سوی NHMRC رد شد، به‌عنوان آخرین تلاش برای نجات حرفه‌ی پژوهشی خود درخواستم را به مؤسسه‌ی ملی سلامت آمریکا ارائه دادم. در کمال تعجب و شادی، درخواست من مورد پذیرش واقع شد و پژوهش من فرصتی برای بقا پیدا کرد.

از آن زمان، پترووسکی بیش از ۱۰ اعتبار پژوهشی از سوی این مؤسسه‌ی آمریکایی دریافت کرده است. او می‌گوید حتی با استانداردهای آمریکایی نیز این نتیجه فوق‌العاده بوده است:

من فکر می‌کنم علت آن باشد که سیستم آمریکایی برای پژوهش‌های بلندپروازانه، ابتکاری و آینده‌نگر ارزش قائل است در‌حالی‌که مؤسسات مالی استرالیایی به‌شدت محافظه‌کارانه عمل کرده و تنها روی پژوهش‌هایی سرمایه‌گذاری می‌کنند که نتایج آن عمدتا مشخص است.

یک سخنگوی NHMRC می‌گوید:

درخواست‌های مالی برای پروژه‌های سلامت و پزشکی به‌طور موشکافانه ازسوی کارشناسان بررسی می‌شود تا معیارهای لازم در زمینه شفافیت، درستی و منصفانه بودن را داشته باشد. بنابرین تنها درخواست‌هایی که دارای بالاترین کیفیت باشند، ازسوی NHMRC تأمین مالی می‌شوند.

 

منبع : زومیت