يساعد AlphaFold في إعادة تصميم بروتينات تحرير الجينات لتقليل التأثيرات غير المستهدفة

استخدم الباحثون نظامًا للذكاء الاصطناعي، AlphaFold، لإعادة تصميم بروتينات تحرير الجينات، مما يجعلها أكثر أمانًا عن طريق تقليل التعديلات غير المقصودة في الحمض النووي. العمل، المنشور في Nature، يعالج مصدر قلق سلامة مستمر في العلاج الجيني: التأثيرات غير المستهدفة، حيث تقوم أدوات التحرير بتغيير التسلسل الجيني الخاطئ عن طريق الخطأ.

تؤثر هذه الأخطاء غير المستهدفة على المرضى الذين يخضعون لعلاجات تحرير الجينات. نظرًا لأن الجينوم البشري واسع، يمكن أن تظهر تسلسلات نادرة من الحمض النووي عدة مرات بالصدفة. بينما احتمال حدوث تعديل غير مستهدف واحد منخفض، غالبًا ما تتطلب العلاجات تحرير العديد من الخلايا، مما يجعل الأخطاء شبه حتمية. كان هذا عقبة رئيسية لتطوير علاجات آمنة.

تكمن الأهمية في تحسين ملف سلامة تحرير الجينات، وهو أمر بالغ الأهمية لتقدم العلاجات من البحث إلى الاستخدام السريري الواسع. عن طريق تقليل التأثيرات غير المستهدفة، يمكن للبروتينات المعدلة أن تقلل من خطر التغييرات الجينية غير المقصودة، مما قد يجعل العلاجات الجينية أكثر موثوقية ومقبولة لعلاج الأمراض.

استخدم الفريق AlphaFold، وهو برنامج ذكاء اصطناعي صُمم أصلاً للتنبؤ بهياكل البروتين، لتحديد المناطق الرئيسية في بروتينات تحرير الجينات المسؤولة عن النشاط غير المستهدف. ثم قاموا بتعديل تلك المناطق المحددة لتقليل الأخطاء. نُشرت الدراسة في عدد حديث من Nature، على الرغم من أن التاريخ الدقيق لم يُحدد في المصدر.

تم اكتشاف تحرير الجينات منذ حوالي عقدين من الزمن، والعلاجات الأولى المبنية عليه بدأت في الظهور الآن. ومع ذلك، استمرت تحديات السلامة. ركزت الجهود السابقة على تقليل التعديلات غير المستهدفة، لكن هذا النهج باستخدام الذكاء الاصطناعي لإعادة تصميم البروتينات نفسها يمثل استراتيجية جديدة.

الخطوات التالية تتضمن على الأرجح مزيدًا من الاختبارات لهذه البروتينات المعاد تصميمها في نماذج ما قبل السريرية وفي النهاية في البشر. يشير المصدر إلى أن هذه الطريقة يمكن أن تؤدي إلى أدوات تحرير جيني أكثر أمانًا، مما قد يسرع تطوير علاجات للاضطرابات الوراثية. ومع ذلك، لم يتم تفصيل أي جدول زمني محدد أو تجارب تالية في المصدر.