يسرّع غوغل أنتيغرافيتي البحث عن الببتيدات المضادة للميكروبات
أعادت جوجل تسريع البحث عن الببتيدات المضادة للميكروبات داخل منصة أنتيغرافيتي، في محاولة للاستجابة لأزمة مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية، التي قد تتسبب بحسب التقديرات في وفاة عشرة ملايين شخص سنوياً بحلول عام ألفين وخمسين. وتستند المقاربة إلى أن الببتيدات الطبيعية، ولا سيما البكتريوسينات، نشأت تطورياً لمهاجمة نقاط ضعف أساسية في منافسيها من البكتيريا، من أغلفة الخلايا إلى الآليات داخل الخلوية الحيوية، ما يجعل تطوير مقاومة ضد هذه الجزيئات أصعب نسبياً. وفي المقابل، أتاح نمو التسلسلات الجينية والميتاجينومية قاعدة بيانات تضم مليارات تسلسلات الأحماض الأمينية، لكن كثيراً من وظائفها يظل مجهولاً لأن تشابهها ضعيف مع البروتينات المعروفة، وهو ما يشمل ملايين المدخلات غير الموصوفة في قاعدة يوني بروت. ولمعالجة هذه الفجوة، طورت جوجل نموذج البروتين اللغوي الطبيعي، وهو نموذج تعلم عميق يقرأ القواعد التطورية في التسلسلات الأولية ويتوقع وظائف بيولوجية مباشرة من البروتين الخام. ويغذي ذلك ملايين المدخلات السابقة بوسوم وظيفية عالية الثقة، ما يفتح الباب أمام مرشحين دوائيين من مجموعات لا يمكن رصدها بطرق المطابقة التقليدية. وقد أنتجت مسارات بحث سابقة مضادات معروفة مثل النيسين، إلى جانب اكتشافات حديثة ناتجة عن التنقيب في الجينومات، مثل داروباكتين ودينوباكتين ولاريوسيدين. وفي جلسة توضيحية، استخدمت جوجل هذا المسار لدراسة مرشح من بكتيريا المكورات الرئوية الكاذبة، حيث دعمت الأدلة البنيوية والجينية احتماله كمرشح دوائي واعد، مع التأكيد أنه لا يزال بحاجة إلى تحقق مختبري. ويعتمد الإنجاز الأبرز على تحويل عمل يتطلب تنقلاً طويلاً بين قواعد البيانات إلى جلسة تعاونية واحدة، ويمكن للباحث توسيع النطاق بعدد التسلسلات أو المسببات المرضية. كما قدمت جوجل عارضاً بنيوياً ثلاثي الأبعاد مدمجاً في أنتيغرافيتي، يتيح للباحث والوكيل العمل على حالة مرئية مشتركة. فعندما يجلب الوكيل تنبؤات من قاعدة ألفا فولد أو من نماذج خاصة، يمكنه إبراز مناطق وظيفية وتفسير فرضياته بصرياً، بينما تنعكس خطوات الباحث، مثل تمييز حمض أميني أو تثبيت ملاحظة على موقع ارتباط، إلى سياق فوري يفهمه الوكيل. ويسمح ذلك بسؤال دقيق، مثل كيف قد يؤثر شريط بيتا على ارتباط الليبيد الثاني، ليقوم الوكيل بالاستدلال مباشرة ضمن السياق البنيوي المحدد. وبذلك تصبح عملية اكتشاف مرشحات دوائية معتمدة على التسلسل والبنية معاً عمل تفاعلياً متصلاً داخل مساحة واحدة.
