ديفيد بيكر يعمل كمستشار علمي، شركة ناشئة تطلق أكبر قاعدة بيانات للتفاعلات البروتينية في العالم، وتتلقى 8 جولات من التمويل
تعتبر التفاعلات بين البروتينات (PPI) مكونًا مهمًا في أنشطة الحياة الخلوية وتلعب دورًا لا غنى عنه في تنظيم والحفاظ على الوظائف الفسيولوجية الخلوية (مثل نقل إشارات الخلايا والاستجابة الأيضية والتعبير الجيني).
ومع ذلك، هناك عدد قليل نسبيًا من البيانات في قاعدة بيانات PPl، وتحتوي أحدث مجموعة بيانات تقارب الارتباط (PDBbind+) على 3176 بيانات فقط.
وأشار أبيهيشايكي ماهاجان، وهو مهندس كبير في مجال التعلم الآلي في شركة داينو ثيرابيوتكس، في مقاله "ابتكارات المختبرات الرطبة ستقود ثورة الذكاء الاصطناعي في علم الأحياء" إلى أن التقدم الثوري الذي أحرزته ألفا فولد من الصعب للغاية تكراره. السبب الأهم هو البيانات."نحن نستنفد تقريبًا جميع البيانات الموجودة مسبقًا، كما أن الهياكل والتسلسلات البروتينية غير المدربة بدأت تجف."
كما أشار إلى أن البيانات عالية الجودة في المجال البيولوجي تتميز بتوزيع أساسي معقد، وارتباط وثيق بالظواهر الفسيولوجية المهمة، ومناسبة للجمع على نطاق واسع. ومع ذلك، "تم استنفاد أنواع البيانات التي تلبي المتطلبات الثلاثة المذكورة أعلاه".
رابط المقال:
https://www.owlposting.com/p/wet-lab-innovations-will-lead-the
تحاول شركة A-Alpha Bio الناشئة في مجال التكنولوجيا الحيوية معالجة هذا النقص في البيانات.تم إصدار AlphaSeq، قاعدة بيانات التفاعل البروتيني الأكبر في العالم.تحتوي مجموعة البيانات على أكثر من 750 مليون قياس وتتوسع بسرعة بمعدل 3 ملايين إلى 50 مليون نقطة بيانات شهريًا.
الماضي والحاضر لمجموعة بيانات AlphaSeq
الطريقة التي يستخدمها AlphaSeq نشأت من ورقة بحثية نشرتها مختبرات ديفيد بيكر في عام 2017 بعنوان "التوصيف عالي الإنتاجية للتفاعلات بين البروتينات عن طريق إعادة برمجة تزاوج الخميرة".إن إنشاء شركة A-Alpha Bio هو بمثابة تحول في نتيجة هذا البحث.
يقدم هذا البحث لأول مرة طريقة A-Alpha Bio لجمع بيانات تفاعل البروتين-البروتين على نطاق واسع، مما يدل على أن SynAg قادر على التوصيف الكمي عالي الإنتاجية لشبكات تفاعل البروتين-البروتين على نطاق مكتبة إلى مكتبة في بيئة خارج الخلية محددة بالكامل. الطريقة مشابهة جدًا لطريقة AlphaSeq المعروفة رسميًا لدرجة أن Mahajan يشير إليها باسم AlphaSeq في مدونته.
عنوان الورقة:
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1705867114#sec-2
في عام 2022، قدمت شركة A-Alpha Bio رسميًا مجموعة بيانات AlphaSeq في ورقة بحثية بعنوان "مجموعة بيانات تتألف من تفاعلات الارتباط لـ 104972 جسمًا مضادًا ضد ببتيد SARS-CoV-2".هذه مجموعة بيانات متاحة للجمهور تتكون من 104,972 جسمًا مضادًا يتفاعل مع ببتيدات SARS-CoV-2.يعد القياس الكمي الذي يحتوي على تسلسل الأجسام المضادة وتسلسل المستضد ودرجة الارتباط معيارًا لتقييم نماذج التمثيل الخاصة بالأجسام المضادة في التعلم الآلي.
عنوان الورقة:
https://www.nature.com/articles/s41597-022-01779-4
في الدراسة الأخيرة، استخدم باحثو A-Alpha Bio منصة AlphaSeq، التي تتيح فحص التفاعلات بين البروتينات من مكتبة إلى مكتبة، لتوليد مرشحين علاجيين من السيتوكينات غير المنظمة بالتقارب وبدائل خاصة بالفئران للاندماج مع الأجسام المضادة التي تستهدف مجموعات فرعية من الخلايا المناعية. وباستخدام IFNA2 وIL-21 كأمثلة، وجدت الدراسة أنه يمكن استخدام AlphaSeq لتحديد مئات من المتغيرات السيتوكينية غير المضبوطة ذات التقارب الواسع لمستقبلات IFNAR2 وIL21R، على التوالي.
عنوان الورقة:
https://www.aalphabio.com/static/7a44b7b5f69a3e05eb02829a9278c470/ICIS_2023_poster_final.pdf
كمنصة تجريبية،كما أن AlphaSeq قادر أيضًا على قياس مدى ارتباط ملايين من مثبطات مضخة البروتون بشكل كمي في وقت واحد.ويمكن الحصول على النتائج بسرعة، مما يلبي تمامًا احتياجات التوسع على نطاق واسع.
وفقًا للمدير التقني راندولف لوبيز، فإنهم يقومون حاليًا بإجراء حوالي 30 اختبار AlphaSeq شهريًا، وينتج كل منها ما بين 100 ألف إلى 5 ملايين نقطة تقاطع. وهذا يعني أن قاعدة بيانات AlphaSeq لا تزال تتوسع بسرعة بمعدل يتراوح بين 3 ملايين إلى 50 مليونًا شهريًا.
A-Alpha Bio: شركة تكنولوجيا حيوية تركز على PPI
تأسست شركة A-Alpha Bio في عام 2017 ويقع مقرها الرئيسي في سياتل بالولايات المتحدة الأمريكية. تم تأسيسها من قبل علماء الأحياء من معهد تصميم البروتين (IPO) ومركز البيولوجيا الاصطناعية في جامعة واشنطن. هي شركة للتكنولوجيا الحيوية تستخدم علم الأحياء الاصطناعي والتعلم الآلي لقياس وتوقع وتصميم التفاعلات بين البروتينات.
قامت الشركة ببناء منصة تجريبية AlphaSeq ومنصة الحوسبة AlphaBind. يتم استخدام AlphaSeq لقياس وقياس التفاعلات بين البروتينات.إنشاء بيانات ربط البروتين عالية الجودة على نطاق واسع باستخدام أساليب علم الأحياء الاصطناعي.تعتمد هذه العملية على العلاقة بين قوة التفاعلات بين البروتينات والهجن الخميرة.
يستخدم AlphaBind البيانات المتراكمة لتدريب نماذج التعلم الآلي التي يمكنها التنبؤ بربط تسلسل البروتين، واختبار النماذج من خلال التجارب وتكرارها وتحسينها بسرعة، وبالتالي تسريع اكتشاف الأدوية وتصميم علاجات أفضل.
منصة أ-ألفا للتكنولوجيا الحيوية
حاليًا، يمكن لـ AlphaSeq قياس ملايين من تقاربات الارتباط بين البروتينات بشكل سريع وكمي في وقت واحد في تجربة واحدة، ويمكن لـ AlphaBind المدرب التنبؤ بقوة الارتباط بناءً على التسلسل.
يعتمد A-Alpha Bio على منصة تكنولوجيا AlphaSeq + AlphaBind.نحن ندير أعمالنا في مجالات متعددة بما في ذلك اكتشاف الأجسام المضادة وتحسينها، واكتشاف هدف الغراء الجزيئي، وتطوير نموذج التعلم الآلي.وفي الوقت نفسه، تعمل الشركة أيضًا على تطوير خط أنابيب علاجي داخلي. يشتمل خط الأنابيب الذي تم تطويره ذاتيًا بشكل أساسي على جزأين: خط أنابيب علاج السيتوكين المناعي وخط أنابيب اكتشاف هدف الغراء الجزيئي، مما يُظهر إمكانات تطوير كبيرة في مجال البحث والتطوير الدوائي.
ولذلك أصبحت شركة A-Alpha Bio هدفا لـ"مطاردة ساخنة" من جانب رأس المال.
خط أنابيب العلاج الداخلي A-Alpha Bio
وفقا للبيانات العامة، حتى الآن،أتمت شركة A-Alpha Bio ثماني جولات تمويلية، حيث وصل أعلى تمويل إلى 22.4 مليون دولار أمريكي.في شهر مايو، أعلنت شركة A-Alpha Bio أنها حصلت على 14.5 مليون دولار كتمويل إضافي من وزارة الدفاع الأمريكية لتوسيع شراكتها مع مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL)، وهو مركز أبحاث وتطوير ممول فيدراليًا.
مصدر الصورة: الموقع الرسمي للبيان الصحفي
ويذكر أن التعاون بين A-Alpha Bio وLLNL بدأ في عام 2022، واستخدم الطرفان علم الأحياء الاصطناعي والتعلم الآلي لتسريع اكتشاف الأجسام المضادة العلاجية ضد متغيرات COVID-19. وفي ذلك الوقت، حصلت شركة A-Alpha Bio على مليون دولار كتمويل من هذا التعاون. وبحلول عام 2023، وسع الطرفان تعاونهما لتطوير أدوية تستهدف عائلات متعددة من مسببات الأمراض ذات الصلة، وحصلت الشركة على 2.4 مليون دولار أخرى.
واليوم دخلت الشركة في شراكات مع عدد من الشركات والمختبرات: مثل إجراء أبحاث تفاعل البروتين مع شركة بريستول مايرز سكويب؛ استكشاف علاج فيروس نقص المناعة البشرية مع شركة جيلياد ساينسز؛ والتعاون مع Kymera Therapeutics لاكتشاف ووصف روابط اليوبيكويتين E3 الجديدة وتصميم المواد اللاصقة الجزيئية بشكل عقلاني للأهداف العلاجية عالية القيمة، وما إلى ذلك.
يشغل ديفيد بيكر منصب المستشار العلمي
تأسست شركة A-Alpha Bio على يد اثنين من حاملي الدكتوراه في الهندسة الحيوية من جامعة واشنطن، ديفيد يانغر وراندولف لوبيز، بهدف تسريع اكتشاف الأدوية من خلال تحليل التفاعلات بين البروتينات.
ديفيد يونغر على اليسار وراندولف لوبيز على اليمين
مصدر الصورة: الموقع الرسمي لشركة A-Alpha Bio
كان ديفيد يانغر طالب دكتوراه في مختبر ديفيد بيكر.خلال دراستي للدكتوراه، ركزت بشكل أساسي على تحليل التفاعلات البروتينية عالية الإنتاجية وتطبيقاتها في الهندسة الحيوية والعلاج السريري. قام بتطوير تقنيات مبتكرة تعتمد على نظام الخميرة الهجين المزدوج، وخاصة توصيف التفاعلات بين البروتينات عن طريق إعادة برمجة تزاوج الخميرة، مما أدى إلى تحسين كفاءة فحص التفاعل بين البروتينات بشكل كبير وقدم دعماً قوياً للبحث والتطوير في AlphaSeq.
راندولف لوبيز، المؤسس الآخر لشركة A-Alpha Bio، يعمل بشكل أساسي في مجال علم الأحياء الاصطناعي وعلوم الكمبيوتر. عمل سابقًا كمهندس تطوير عمليات في Illumina، وكان مسؤولاً عن تحسين الجودة والتحكم في الكفاءة وترويج المنتجات نحو الإنتاج على نطاق واسع، وتوفير أساس شامل لتطوير وتنفيذ AlphaSeq + AlphaBind.
ومن الجدير بالذكر أن المستشار العلمي لشركة A-Alpha Bio هو ديفيد بيكر، وهو باحث بارز في مجال طي البروتين وخبير عالمي في مجال الحوسبة الحيوية.وقد حقق الفريق الذي يقوده نتائج مثمرة في مجالات هندسة البروتين والبيولوجيا البنيوية. لقد قاموا بتطوير أدوات التنبؤ ببنية البروتين وتصميمها مثل RoseTTAFold، وProteinMPNN، وRFdiffusion، وفازوا بالعديد من الجوائز بما في ذلك الترشيح لجائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الكيمياء.
مستشار علمي لشركة A-Alpha Bio (مصدر الصورة: الموقع الرسمي)
وفي الوقت نفسه، قامت شركة A-Alpha Bio أيضًا بتعيين كريس جيبسون، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Recursion Pharmaceuticals، وإريك كلافينز، أستاذ الهندسة الكهربائية في جامعة واشنطن، وتوني بولفيرينو، عضو مجلس إدارة Brainstorm Cell Therapeutics، ولانس ستيوارت، كبير مسؤولي الاستراتيجية والعمليات في معهد تصميم البروتين (IPD) في كلية الطب بجامعة واشنطن، كمستشارين علميين للشركة.
حتى الآن، على الرغم من أن A-Alpha Bio لم تنشر بعد أحدث ورقة بحثية عن AlphaSeq ولم يتم الكشف عن معلومات مفصلة حول نموذج AlphaBind بعد، وفقًا لتحليل مدونة Mahajan، فإن آفاق تطبيق منصة AlphaSeq في مجال البحث والتطوير الدوائي واسعة جدًا.
ومع استمرار توسع قاعدة بيانات AlphaSeq، فإننا نؤمن بشدة أن A-Alpha Bio ستحقق المزيد من الاختراقات في مجال البحث والتطوير الدوائي في المستقبل لحماية حياة الإنسان وصحته.
* عنوان الموقع الرسمي لشركة A-Alpha Bio:
مراجع:
1. https://www.pdbbind-plus.org.cn/yuan
2. https://www.owlposting.com/p/wet-lab-innovations-will-lead-the
3. https://www.owlposting.com/p/creating-the-largest-protein-protein
4.https://www.vbdata.cn/companyDetail/9c03eefc878f2b4363d42bc9f84a97bc
5.https://bydrug.pharmcube.com/news/detail/dc7555da11321e7a5b5e3653fe46cf20
6.https://mp.weixin.qq.com/s/ve061fKiRi9Wbsvk8qvNag