استخدام الذكاء الاصطناعي لفحص 30 مليون عقار مرشح لمكافحة فيروس كورونا 2 المسبب لمتلازمة الالتهاب التنفسي الحاد الوخيم (السارز)

استخدم باحثو مايو كلينك وشركاؤهم محاكاة الحاسوب والذكاء الاصطناعي لفحص 30 مليون عقار افتراضيًا تم ترشيحها لحجب فيروس كورونا 2 المسبب لمتلازمة الالتهاب التنفسي الحاد الوخيم (السارز)، الفيروس المسبب لفيروس كورونا المستجد (كوفيد-19). في ورقة بحثية نُشرت في مجلة بايوموليكولس، قام الباحثون بتسريع اكتشاف الأدوية لتحديد الأهداف الواعدة للدراسة الإضافية. وهم مهتمون بإيجاد علاجات جديدة لفيروس كورونا المستجد (كوفيد-19).

يقول توماس كولفيلد، الحاصل على الدكتوراه، عالم الأعصاب الجزيئية في مايو كلينك والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية: “استخدمنا منصة متعددة الأدوية لفحص الأدوية المرشحة. ودرسنا الأدوية المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية والتي تم اختبارها سريريًا، بالإضافة إلى المركبات الجديدة. وباستخدام القوة الحسابية للتكنولوجيا المتقدمة، يمكننا تحديد أفضل دواء، ضمن مكتبة كيميائية، لإجراء المزيد من البحث”.

وأُجرِي البحث باستخدام محاكاة الحاسوب، المسماة الفحص بالسيليكون – أي السيليكون، أو الحاسوب – وتم التحقق من صحتها باستخدام تجارب بيولوجية باستخدام فيروس حي. يستخدم هذا النوع من الأبحاث قواعد البيانات الرقمية والتركيبات الرياضية لتحديد المركّبات الدوائية التي يحتمل أن تكون مفيدة. كما تُجرى أنواعٌ أخرى من الأبحاث في خطوط الخلايا، تُسمَّى الأبحاث في المختبر، أو في الكائنات الحية، مثل: الفئران أو البشر – وتُسمَّى الأبحاث في الجسم الحي.

بدأ الباحثون بـ 30 مليون مركب دوائي. وقدمت أدوات الفحص الافتراضية تنبؤات حول سلوك المركبات الدوائية المختلفة، ووضعت نموذجًا لكيفية تفاعلها مع الأهداف البيولوجية على جسيمات فيروس كورونا 2 المسبب لمتلازمة الالتهاب التنفسي الحاد الوخيم (السارز). ثم حصر الفحص بالسيليكون التركيز على 25 مركبًا. ولإجراء تحليل واختبار أعمق في المختبر، أجرى الباحثون دراسة تجريبية على 25 مركبًا ضد فيروس كورونا 2 المسبب لمتلازمة الالتهاب التنفسي الحاد الوخيم (السارز) المعدي في مزارع عينات الخلايا البشرية. وتم اختبارها لاحقًا بحثًا عن مشكلة شائعة في الأدوية: السمية.

نظرًا لأن إحدى مهام الكبد هي تنظيف الدم، والذي يتضمن مكونات الدواء، فقد ابتكر الفريق نموذجًا لكبد بشري على سطح كخلية النحل، بحجم لا يزيد عن حجم ممحاة القلم الرصاص. واستطاع الباحثون التنبؤ بأن جميع المركبات الخمسة والعشرين ستكون آمنة للكبد البشري.

يقول الدكتور كولفيلد: “إن الهدف هو إيقاف العدوى وإعادة الخلايا إلى حالتها الصحية. نريد أن نستهدف بقوة دورة استنساخ كورونا 2 المسبب لمتلازمة الالتهاب التنفسي الحاد الوخيم (السارز) على جبهات متعددة، مما يمنع دخول الفيروس وانتشاره”.

يأمل الباحثون في أن مزيجًا من الأدوية، مثل خليط الأدوية المستخدم لعلاج فيروس نقص المناعة البشرية، قد يكمل نهج التطعيم ضد فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19). ويشير الدكتور كولفيلد أن الخطوة التالية هي البناء على النتائج الجديدة. ويخطط الباحثون لاختبار مجموعات من الأدوية لأجل الاقتران التآزري الذي يمكن أن يثبت فعاليته ضد الفيروس أكثر من أي مركب بمفرده.

“يمهد هذا الاكتشاف الطريق لتصميم الأدوية في المستقبل والتجارب ما قبل السريرية التي ستسمح بتسريع إيصال الأدوية المرشحة”.

قاد الدكتور كولفيلد فريق فحص الأدوية، والذي تضمن زملاء من مايو كلينك في ولاية فلوريدا ومايو كلينك في مدينة روتشستر، بالإضافة إلى باحثين من مستشفى بريغهام والنساء (التابع لكلية الطب بجامعة هارفارد)، وجامعة كاليفورنيا، بريفرسايد. تم تمويل هذا البحث من قبل المعاهد الوطنية للحساسية والأمراض المعدية، والمعاهد الوطنية للصحة، ومايو كلينك، ومركز الطب الفردي في مايو كلينك. للحصول على قائمة المؤلفين الكاملة ومعلومات التمويل وبيان تضارب المصالح، راجع المقالة في مجلة بايوموليكولس.

يمكن العثور على هذه المقالة وغيرها من المقالات البحثية في المنشورات البحثية لمايو كلينك، ديسكفريز إيدج.

###

نبذة عن مايو كلينك

مايو كلينك هي مؤسسة غير ربحية تلتزم بالابتكار في الممارسات السريرية والتعليم والبحث وتوفير التعاطف والخبرة لكل مَن يحتاج إلى الاستشفاء والرد على استفساراته. لمعرفة المزيد من أخبار مايو كلينك، تفضَّل بزيارة شبكة مايو كلينك الإخبارية. للحصول على معلومات حول فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19)، بما في ذلك أداة تتبع خريطة فيروس كورونا في مايو كلينك، التي لديها توقعات لمدة 14 يومًا حول توجهات فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19)، تفضل بزيارة مركز مايو كلينك لموارد فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19).