Google Antigravity يعزز اكتشاف الأدوية بمهارات المعلوماتية الكيميائية

في 3 نوفمبر 2026، عرض الباحثون Zoi Tsangalidou وRuijie (Kelly) Zhang وSukhdeep Singh وMichael V. LeVine كيف تعمل Google Antigravity، المزودة بمهارات المعلوماتية الكيميائية المتقدمة، على تسريع سير عمل اكتشاف الأدوية.

عادةً ما يتضمن تصميم أدوية جديدة تنسيق بيانات معقدة، وتدريب نماذج تنبؤية، واقتراح جزيئات مرشحة، وهي عملية قد تستغرق أيامًا لتكرار واحد. تتيح القدرات الجديدة للوكيل البحث عبر آلاف المركبات، وإجراء تحليل الأزواج الجزيئية المتطابقة، واقتراح مركبات كبيرة الحلقة جديدة مقواة مع مسارات تخليق في ساعة واحدة فقط.

تشمل الكيمياء مجموعة واسعة من البيانات، تمتد عبر ملايين الهياكل في المقالات العلمية وكتالوجات الموردين. تعمل هذه البيانات كتمثيل مشترك يربط الفيزياء والرياضيات بعلوم الحياة والبيئة. ومع ذلك، على الرغم من التقدم في المعلوماتية الكيميائية، غالبًا ما يقضي الكيميائيون وقتًا مفرطًا في إدارة البيانات، الأمر الذي تعقده الطرق المختلفة التي يمكن بها تمثيل الجزيئات.

لتخفيف هذه المشكلة، تحول مهارات المعلوماتية الكيميائية في Google Antigravity المنصة إلى طاولة عمل علمية تعاونية، توفر وصولاً كاملاً إلى الأدوات المحلية لكل من الكيميائيين الحسابيين والتجريبيين. تتيح المهارات تقسيم العمل، حيث يدير نموذج اللغة الأساسي تنسيق سير العمل والاستدلال العلمي، بينما تتولى أدوات الكيمياء الحتمية إجراء الحسابات الجزيئية.

تستند المهارات إلى RDKit، مجموعة أدوات المعلوماتية الكيميائية مفتوحة المصدر التي طُورت على مدى عقدين، وتدمج أفضل الممارسات مباشرة في سير عمل الوكيل، مع الاتصال بموارد منسقة من ChEMBL وPubChem.

تقوية جزيء مرن

إحدى التقنيات الكلاسيكية في الكيمياء الطبية لتعزيز فعالية الدواء هي التقوية. غالبًا ما تحتوي جزيئات الدواء على هياكل فرعية متعددة مرتبطة بروابط قابلة للدوران، مما يسمح لها باتخاذ أشكال ثلاثية الأبعاد متنوعة. للارتباط بفعالية بأهدافها، يجب أن تثبت هذه الجزيئات في شكل نشط واحد، وهو ما يمكن تحقيقه بإضافة روابط جديدة لتقييد حركتها.

يوضح حالة crizotinib، وهو مثبط تيروزين كيناز (TKI) صغير الجزيء من الجيل الأول لسرطان الرئة غير صغير الخلايا، هذه التقنية. يتميز crizotinib بخمس روابط رئيسية قابلة للدوران، بينما تم تحويل lorlatinib، وهو مثبط تيروزين كيناز من الجيل الثالث، إلى حلقة لإزالة الروابط القابلة للدوران، مما أدى إلى زيادة الفعالية.

ذكاء تعاوني

يمكن للوكيل في Antigravity البحث في الأدبيات عن هذه الأدوية ونظائرها، واستخراج الجزيئات وربطها بالبيانات المبلغ عنها لمزيد من التحليل. في غضون دقائق، يسترجع آلاف المركبات، ويصفّي الجزيئات غير ذات الصلة، ويوثق مصادرها في تقرير.

يتضمن هذا التقرير تحليلاً أوليًا، يشير إلى أن المركبات كبيرة الحلقة يُتوقع إلى حد كبير أن تخترق الدماغ، وهي خاصية حاسمة نظرًا لميل سرطان الرئة إلى الانتقال إلى الدماغ.

لاستكشاف أعمق، يطلق الوكيل عارضًا تفاعليًا لعرض المركبات المنسقة وبياناتها المرتبطة. تتيح هذه الأداة للعلماء تصور العلاقات، مثل الارتباط بين الفعالية وعدد الروابط القابلة للدوران، مما يكشف أن المركبات كبيرة الحلقة مثل lorlatinib غالبًا ما تحتوي على روابط قابلة للدوران أقل وفعالية أعلى.

بعد تنسيق البيانات، يجري الوكيل تحليل الأزواج الجزيئية المتطابقة (MMPA) لعزل تأثيرات التغييرات الصغيرة على الجزيء. يُظهر التحليل أن التحويل إلى حلقة يقلل عدد الروابط القابلة للدوران مع زيادة الفعالية عمومًا. كما يبني الوكيل نماذج تنبؤية باستخدام مجموعات ميزات متنوعة ويتحقق منها على مجموعة بيانات منفصلة.

توجه هذه المهارات الوكيل في بناء نماذج تعلم آلي جزيئية، غالبًا باستخدام تقسيمات زمنية للتدريب. يقيس الوكيل أداء عدة بنى عبر قراءات تجريبية مختلفة، ويوفر مخرجات إحصائية ومرئية للعلماء لتقييم أداء النموذج.

أخيرًا، يقترح الوكيل مركبات كبيرة الحلقة جديدة بناءً على نتائجه، ويوصي بتفاعلات متعددة ومسارات تخليق. يعد هذه المركبات لمزيد من التحليل باستخدام تقنيات مثل AlphaFold أو محاكاة الديناميكا الجزيئية.

بينما تعزز مهارات المعلوماتية الكيميائية في Antigravity السرعة والدعم لتصميم الأدوية، من الضروري إدراك قيودها. يمكن أن تؤثر البيانات المتناثرة وضوضاء الاختبار على دقة التنبؤ، والتصاميم الحسابية هي فرضيات تتطلب التحقق التجريبي.

تسرع القدرات المعروضة هنا بشكل كبير وتيرة اتخاذ الباحثين لقرارات علمية مستنيرة. في السابق، كان سير العمل هذا سيستغرق عدة أيام ويتطلب خبرة حسابية واسعة. الآن، يتيح استخدام Antigravity كطاولة عمل علمية لكل من الكيميائيين الحسابيين والتجريبيين تبسيط سير عملهم.

شكر وتقدير

مهارات المعلوماتية الكيميائية متاحة على Google Antigravity. يمكن للباحثين تنزيل تطبيق Antigravity وتثبيت إضافة Science للاستفادة من هذه المهارات. بالإضافة إلى ذلك، تقدم Google لـ 10,000 عالم أعلى فئة استخدام في Google Antigravity مجانًا لمدة ستة أشهر، رهناً بالأهلية والاختيار.

المصدر: Google DeepMind