كشفت مايكروسوفت للأبحاث عن BioEmu 1، وهو نظام ذكاء اصطناعي رائد يعيد تشكيل أبحاث الجينوميات من خلال تسريع تحليل طي البروتينات بشكل غير مسبوق.
يستطيع نموذج التعلم العميق هذا توليد آلاف البنى البروتينية المستقلة إحصائياً في الساعة باستخدام وحدة معالجة رسومات واحدة فقط، ويعمل بسرعة تفوق AlphaFold 2 بعشر مرات، والذي كان يُعتبر سابقاً المعيار الذهبي في هذا المجال. وبينما أحدث AlphaFold ثورة في التنبؤ بالبنية الثابتة للبروتينات، يأخذ BioEmu 1 هذا الإنجاز إلى مستوى جديد من خلال نمذجة السلوك الديناميكي للبروتينات — حيث يلتقط النطاق الكامل للتشكيلات التي تتبناها البروتينات طبيعياً.
يحقق BioEmu 1 هذا الأداء المذهل من خلال دمج ثلاثة مصادر بيانات رئيسية: هياكل قاعدة بيانات AlphaFold، مجموعة ضخمة من بيانات محاكاة الديناميكيات الجزيئية، وبيانات تجريبية حول استقرار طي البروتينات. وتتميز كفاءة النظام لدرجة أن مختبرات الجامعات بات بإمكانها الآن إجراء عمليات مسح افتراضية معقدة للطفرات خلال فترات الاستراحة القصيرة، وهي مهام كانت تتطلب سابقاً أياماً أو أسابيع من الحسابات.
يقول البروفيسور مارتن ستاينجر من جامعة سيول الوطنية: "ديناميكيات البروتينات تظهر كالمجال التالي للاكتشاف بعد التنبؤ الدقيق بالبنية. من خلال BioEmu، أصبح بإمكان العلماء الآن إجراء عمليات أخذ عينات سريعة لمشاهد الطاقة الحرة للبروتينات بفضل تقنيات التعلم العميق".
ويمتد تأثير هذه التقنية إلى ما هو أبعد من الأبحاث الأكاديمية. ففي مجال اكتشاف الأدوية، يمكن لـ BioEmu 1 تحديد جيوب ارتباط خفية يصعب اكتشافها بالطرق التقليدية، مما يوفر أهدافاً جديدة للتدخل العلاجي. كما يتنبأ النظام بدقة باستقرار البروتينات من خلال حسابات طاقة الطي الحرة التي تتطابق مع نتائج التقييمات التجريبية.
وقد أطلقت مايكروسوفت BioEmu 1 كبرنامج مفتوح المصدر، في خطوة تختلف عن بعض المنافسين الذين يتبعون نهجاً أكثر تقييداً. يتيح هذا القرار للباحثين حول العالم تطوير دراساتهم حول ديناميكيات البروتينات، مما قد يسرّع الاكتشافات الطبية الحيوية بما في ذلك تقدم تصميم الأدوية. ووفقاً لتحليلات الصناعة، تشير التقديرات الأولية حتى يوليو 2025 إلى أن التقنية قد تخفض تكاليف تطوير الأدوية بنسبة تصل إلى 30٪.