الببتيدات ذات الشكل المُربوط (Lasso peptides) تُعدّ مركبات طبيعية مُنتجة من البكتيريا، تتميز ببنية مشابهة لعقدة الانزلاق التي تمنحها استقرارًا عالياً ونشاطًا بيولوجيًا متنوعًا، ما يجعلها مرشحة واعدة في تطوير علاجات جديدة للسرطان والأمراض المعدية. ومع ذلك، يظل تطويرها بطرق هندسية معقدًا بسبب التفاعل الدقيق بين الببتيدات والإنزيمات المسؤولة عن تشكيل العقدة، وخاصة إنزيمات "لاسو سيكلاز" التي تُشكل البنية المميزة. لتحقيق تقدم في هذا المجال، طوّر فريق بقيادة دوغ ميتشل من معهد فنون الكيمياء الحيوية بجامعة فاندربيلت، وبالتعاون مع ديواكار شوكلا من جامعة إلينوي أوربانا-شامبين، نموذجًا ذكاءً اصطناعيًا مخصصًا يُدعى LassoESM، مبنيًا على بنية ESM-2، ولكن مُدرّبًا خصيصًا على بيانات ببتيدات لاسو باستخدام تقنية التدريب التكيفي بالنمط المُخفي (masked language modeling). هذه الطريقة تُعلّم النموذج توقع الأحماض الأمينية المفقودة في تسلسلات ببتيدية، مما يمكّنه من فهم "لغة" هذه الجزيئات وخصائصها. بفضل التدريب على آلاف التسلسلات الببتيدية المُعَمَّلة يدويًا، نجح LassoESM في التمييز بين التفاعلات بين الببتيدات والإنزيمات، حتى في الأزواج غير المُتطابقة (non-cognate)، وهو ما يفتح الباب أمام إمكانية هندسة ببتيدات جديدة باستخدام إنزيمات غير مُستخدمة سابقًا. كما أظهر النموذج قدرة عالية على التنبؤ بخصائص مهمة مثل قدرة الببتيد على تثبيط إنزيم RNA بوليميراز، وهو هدف علاجي محوري في علاج بعض الأمراض. يُعدّ هذا النموذج تطورًا كبيرًا مقارنةً بالنماذج العامة مثل AlphaFold، التي تفشل في التنبؤ بالبنية ثلاثية الأبعاد للببتيدات لاسو بسبب تركيبها الفريد. وفقًا لشوكلا، "لأن البنية الفريدة للببتيدات لاسو لا تُحاكي ما تدرّبه النماذج العامة، فإن LassoESM يملأ فجوة حاسمة في الأدوات الحيوية الحاسوبية". تمكّن هذه الأداة الباحثين من تقليل الوقت والتكاليف المرتبطة بالتجارب التوليدية، وتسريع عملية التصميم الواعي للببتيدات ذات خصائص علاجية محددة. كما أن الفريق يخطط لتوسيع النموذج ليشمل منتجات ببتيدية طبيعية أخرى، وتطوير ببتيدات لاسو مُخصصة لاستهداف بروتينات معينة في الخلايا. يُعدّ هذا المشروع نموذجًا ناجحًا للتعاون بين التخصصات، حيث دمجت مهارات التعلم الآلي مع بيانات تجريبية دقيقة، مدعومة بقدرات حوسبة قوية ضمن معهد وويس للبيولوجيا الجينومية. يُنظر إلى LassoESM كأداة محورية في توظيف الذكاء الاصطناعي لتعزيز الابتكار في مجال الأدوية الببتيدية، وفتح آفاق جديدة في علوم الأدوية والهندسة الحيوية.