جامعة الدنمارك التقنية تستخدم الحاسوب الكمومي والذكاء الاصطناعي لتسريع تطوير اللقاحات

أخبار ar.wedoany.com، حقّق فريق بحثي من جامعة الدنمارك التقنية (DTU) تقدماً في تسريع تطوير اللقاحات باستخدام الحاسوب الكمومي. وقد دمج الفريق نموذجاً للذكاء الاصطناعي التوليدي مع حاسوب كمومي بحجم طابعة، صُنع بواسطة الشركة البريطانية الناشئة ORCA Computing، لتوليد ببتيدات جديدة قادرة على الارتباط ببروتينات محددة داخل جسم الإنسان، وهي خطوة رئيسية في تطوير اللقاحات والعلاجات المناعية.

استخدم فريق البحث بقيادة البروفيسور تيموثي باتريك جينكينز منهجاً هجيناً يربط الحاسوب الكمومي بالمعالجات التقليدية. ويهدف هذا المنهج إلى تسريع قدرات الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالببتيدات (سلاسل قصيرة من الأحماض الأمينية) وتوليدها، والتي قد تصبح لقاحات مرشحة. أظهرت نتائج الاختبارات المعملية أن النموذج الهجين أنتج ببتيدات أكثر نجاحاً في الارتباط بالبروتينات المستهدفة مقارنة بالنماذج التقليدية، وكان التحسن أكثر وضوحاً عندما تكون بيانات التدريب المتاحة محدودة للغاية.

أشار فريق البحث إلى أن هذه التقنية قد تسرّع تطوير العلاجات المناعية واللقاحات الشخصية، وتحسّن فعالية الأدوية لدى الفئات السكانية الأقل دراسة، مثل سكان آسيا وأفريقيا. تركز معظم الأبحاث الطبية حالياً على السكان الغربيين، مما يؤدي إلى نقص البيانات الجينية للفئات الأخرى. تم تأكيد فرضية فريق DTU بأن الحاسوب الكمومي يمكنه توليد تسلسلات ببتيدية أكثر تنوعاً، خاصةً بالنسبة للأهداف التي تفتقر إلى البيانات، مما يساعد في معالجة التحدي الرئيسي المتمثل في نقص البيانات الجينية التي تمثل التنوع البشري الكامل في تطوير اللقاحات.

ومع ذلك، يعترف الباحثون بأن هذه التقنية لا تزال في مراحلها المبكرة. يوضح جوناثان فونك، طالب الدكتوراه في DTU، أن الحواسيب الكمومية لا تزال صغيرة جداً بحيث لا يمكنها تشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي المتطورة بالحجم الكامل، وبالتالي فإن الجزيئات المعقدة التي يمكن ترميزها ليست بحجم الأجسام المضادة الطبيعية التي تُعالج عادةً. ويضيف أن العثور على ببتيد يمكنه الارتباط بجين معين هو مجرد خطوة واحدة في تطوير اللقاح، وأن العملية برمتها لا تكفي وحدها لإنتاج دواء ناجح. يقول ريتشارد موراي، الرئيس التنفيذي لشركة ORCA Computing، إن العديد من الشركات في القطاع تعتبر التقنية الكمومية "غامضة وبعيدة المنال"، ويرجع ذلك جزئياً إلى عدم وجود حالات استخدام واضحة على المدى القصير، لكنه يرى أن هذه الدراسة تُظهر آفاق التطبيقات التجارية قصيرة المدى للتقنية الكمومية.

في المستقبل، يخطط فريق DTU لاختبار ما إذا كان يمكن استخدام سير العمل نفسه مع نماذج أكثر تقدماً وبروتينات أكبر. يؤكد البروفيسور جينكينز أن سير عمل الذكاء الاصطناعي التوليدي ذو قيمة للأمراض المهملة التي تحصل على تمويل بحثي ضئيل. حالياً، يستكشف أيضاً استخدام الحاسوب الكمومي لتحسين منهج الذكاء الاصطناعي التوليدي الخاص به لتصميم ترياق اصطناعي مضاد لسموم الأفاعي. يُظهر هذا البحث بشكل مبدئي إمكانات دمج الحاسوب الكمومي مع الذكاء الاصطناعي في حل المشكلات العملية في المجال الطبي. من خلال المنهج الهجين، يمكن التغلب على قيود البيانات للفئات السكانية غير المدروسة بشكل كافٍ، مما يفتح الطريق لتطوير لقاحات وعلاجات أكثر شمولاً، لكن الطريق نحو التطبيق الكامل لا يزال طويلاً. يمكن للباحثين وصناعة الأدوية الحصول من هذا البحث على دليل أولي على أن الحواسيب الكمومية قادرة بالفعل على تحقيق فوائد قابلة للقياس في الأبحاث الواقعية.