كشفت دراسة تقنية حديثة عن إطار عمل جديد يدمج بين التصميم الحسابي بالذكاء الاصطناعي والتطور المختبري الموجه، مما يعيد تعريف منهجية تطوير الإنزيمات ذات الوظائف المخصصة. اعتمد البحث على استخدام نموذج البروتين MPNN لإعادة تصميم التسلسلات الأحماضية الأمينية لإنزيمات البروتياز، بهدف تعزيز استقرارها الحراري وقابليتها للذوبان مع الحفاظ على نشاطها الأصلي. تم بعد ذلك استخدام هذه النسخة المعاد تصميمها كنقطة انطلاق لتجارب التطور المستمر باستخدام تقنية PACE، التي تمكن من إجراء دورات متوازية من الطفرات والانتقاء دون تدخل بشري. أثبتت النتائج تفوقاً واضحاً للإنزيمات المستقرة حسابياً مقارنة بنظيراتها الطبيعية كنقاط انطلاق. فقد سمحت الزيادة في المتانة البنيوية للإنزيمات بامتصاص طفرات وظيفية كانت تتسبب سابقاً في فقدان الاستقرار لدى البروتينات الطبيعية، مما وسّع بشكل كبير الفضاء التسلسلي الوظيفي المتاح. سجلت الإنزيمات المشتقة من التصميم الذكي سرعة تكيف أعلى، ونشاطاً تحفيزياً ملحوظاً، ومعدلات تعبير بروتيني أفضل عبر جميع مراحل التجربة، كما أثبتت قدرة فريدة على تبني طفرات محلية تفتقر البروتينات التقليدية إلى كفاءتها في استغلالها. طُبّق هذا النموذج بنجاح على استهداف بروتين أتكسين-2 المرتبط بالاعتلالات العصبية، حيث طورت الفرق إنزيمات تحفز تفكيكه بدقة عالية مع إلغاء كامل للنشاط على الركيزة الطبيعية. تجاوزت الإنزيمات المعاد تصميمها وتحورها الأداء الوظيفي والسلامة الخلوية للنسخ المطورة من الأصل الطبيعي، مما يؤكد جدواها كأدوات علاجية وصناعية دقيقة. يمثل هذا العمل نقلة نوعية في دمج النماذج الحسابية مع أنظمة التطور الآلي، مقدماً مساراً منهجياً سريعاً لتجاوز القيود الهيكلية التقليدية في الهندسة البروتينية وفتح آفاق جديدة لتطوير علاجات مستهدفة ومحفزات صناعية بمواصفات غير مسبوقة.