ماذا نعرف عن "إيفو 2" أكبر نموذج ذكاء اصطناعي لتطوير العلاجات الجينية؟

نجح باحثون في تطوير نموذج ذكاء اصطناعي متقدم يحمل اسم "إيفو 2" (Evo 2)، تم تدريبه على الحمض النووي لأكثر من 100 ألف نوع ضمن النطاقات الثلاثة للحياة، حيثُ يستطيع "إيفو 2"، بفضل قدرته العميقة على فهم الشيفرة البيولوجية، تحديد الأنماط في التسلسلات الجينية بين كائنات حية متباينة، وهو ما يتطلب من الباحثين سنوات من العمل التجريبي لاكتشافه، وذلك وفقًا لمعهد "آرك إنستيتيوت" (Arc Institute).

أكبر نموذج ذكاء اصطناعي في علم الأحياء حتى الآن 

يتمتع "إيفو 2"، الذي نشر تفاصيله معهد آرك، أمس الأربعاء، بقدرة كبيرة على التعرف بدقة على الطفرات الجينية المسببة للأمراض في الجينات البشرية، كما يمكنه تصميم جينومات جديدة بحجم يعادل جينومات البكتيريا البسيطة. وقد تم تطوير هذا النموذج بالشراكة بين معهد آرك وشركة "إنفيديا"، بالإضافة إلى مجموعة من الجامعات.

كما عمل معهد آرك مع مختبر الذكاء الاصطناعي "Goodfire" لتطوير أداة تفسير آلية تساعد في اكتشاف الخصائص البيولوجية والأنماط الجينية التي يتعلم النموذج التعرف عليها.

وقد أصبح هذا النموذج متاحًا عبر كود "إيفو 2" على منصة "غيت هاب" (GitHub) الخاصة بالمعهد، كما تم دمجه في "بايو نيمو" (BioNeMo) التابعة لشركة "إنفيديا"، وهي منصة متخصصة في تطبيقات الذكاء الاصطناعي في علم الأحياء.

يتمتع "إيفو 2" بقدرة كبيرة على التعرف بدقة على الطفرات الجينية المسببة للأمراض في الجينات البشرية، كما يمكنه تصميم جينومات جديدة بحجم يعادل جينومات البكتيريا البسيطة

يُعتبر "إيفو 2" امتداد متطور للنموذج السابق "إيفو "1، الذي كان يقتصر على دراسة الجينومات أحادية الخلية. أما "إيفو 2"، فهو أضخم نموذج ذكاء اصطناعي في علم الأحياء حتى الآن، حيث تم تدريبه على أكثر من 9.3 تريليون نيوكليوتيد، وهي اللبنات الأساسية المكونة للحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA) ، وذلك باستخدام بيانات أكثر من 128 ألف جينوم كامل، بالإضافة إلى بيانات الميتاجينوميات (الجينوم البيئي) التي تشمل تسلسلات جينية مأخوذة من بيئات طبيعية معقدة.

يتميز "إيفو 2" بتوسيع نطاق البيانات التي يعتمد عليها، حيث لا يقتصر على جينومات البكتيريا، العتائق والعاثيات (فيروسات تغزو البيكتريا)، بل يضم أيضًا معلومات وراثية من البشر، النباتات، والكائنات وحيدة ومتعددة الخلايا ضمن نطاق حقيقيات النوى (Eukaryotes). هذا التنوع في البيانات يعزز من قدرة النموذج على تحليل الشيفرة الجينية بمستويات غير مسبوقة، مما يجعله أداة قوية لدراسة تطور الحياة وفهم العلاقات الجينية بين الكائنات المختلفة.

ثورة في علم الأحياء التوليدي

يرى المؤسس المشارك في معهد آرك، باتريك هسو، أن تطوير "إيفو 2" يمثل "لحظة محورية في مجال علم الأحياء التوليدي الناشئ"، مضيفًا أنه "أصبح بإمكان الآلات الآن قراءة، وكتابة، والتفكير بلغة النيوكليوتيدات"، وهو ما يجعله "أداة متعددة الاستخدامات، بدءًا من التنبؤ بالطفرات الجينية المسببة للأمراض، وصولًا إلى تصميم شيفرات وراثية محتملة للحياة الاصطناعية".

كما أن إمكانيات "إيفو 2" لا تتوقف عند تحليل الجينات، بل يمكن استخدامه أيضًا في هندسة أدوات بيولوجية جديدة أو تطوير علاجات متقدمة. هذه النقطة يوضحها الباحث الرئيسي في معهد آرك، هاني جودارزي، بالقول: "إذا كنت تطور علاجًا جينيًا ترغب في تفعيله فقط في الخلايا العصبية لتجنب الآثار الجانبية، أو في خلايا الكبد حصريًا، فيمكنك تصميم عنصر جيني يكون متاحًا فقط داخل تلك الخلايا المحددة".

ويشير معهد آرك إلى أن مثل هذا المستوى من الدقة في التوجيه الجيني من شأنه المساهمة في تطوير علاجات أكثر استهدافًا، مع تقليل الآثار الجانبية، مما يعزز من فعالية العلاجات الجينية ويساعد في معالجة الأمراض بطريقة أكثر أمانًا وكفاءة. حيثُ تهدف الجهات المطورة لهذا النموذج إلى "تسريع فهم الأمراض البشرية المعقدة"، كما تقول مديرة معهد آرك سيلفانا كونرمان.

أهمية نموذج "إيفو 2" في مجال الذكاء الاصطناعي وعلم الأحياء

يُعتبر نموذج "إيفو 2" (Evo 2) تطورًا بارزًا في مجال الذكاء الاصطناعي وعلم الجينوم، حيث يُسهم في تسريع الأبحاث الجينية وتطوير العلاجات الطبية، حيث تتمثل أهميته – بالاستناد إلى معهد آرك – في النقاط التالية:

تسريع تشخيص الأمراض الوراثية

• أظهر "إيفو 2" دقة تزيد عن 90% في التنبؤ بمدى خطورة الطفرات الجينية في جين BRCA1 المرتبط بسرطان الثدي.
• يمكن أن يساعد في تسريع عمليات تشخيص الأمراض الوراثية والتنبؤ بأثر الطفرات الجينية على صحة الإنسان.

تحسين الإنتاج الزراعي والتكيف مع تغير المناخ

• يساعد "إيفو 2" في تحليل الجينومات النباتية، مما يمكّن العلماء من تطوير محاصيل أكثر مقاومة للتغيرات المناخية أو ذات قيمة غذائية أعلى.
• يمكن أن يساعد في مكافحة نقص الغذاء العالمي من خلال تحسين إنتاجية المحاصيل وزيادة استدامة النظم الزراعية.

🤖🔴
محامي "أوبن إيه آي" يؤكد في رسالةٍ إلى محامي #ماسك، أن رفض الاقتراح كان لأنه "ليس في مصلحة" الشركة"، موضحًا أن "العرض الذي حظي بتغطيةٍ إعلاميةٍ واسعة النطاق من قبل عملائك ليس عرضًا واقعيًا على الإطلاق". pic.twitter.com/TOK9Y3Lqlp

— Ultra Sawt ألترا صوت (@UltraSawt) February 16, 2025

التطبيقات في الطاقة الحيوية والاستدامة البيئية

• يمكن أن يُستخدم "إيفو 2" في تصميم الوقود الحيوي وهندسة بروتينات قادرة على تحليل النفط أو البلاستيك.
• يُمكن أن يساعد في تطوير حلول مستدامة لمكافحة التلوث وإدارة النفايات البيئية.

تسريع البحث العلمي وخفض التكاليف

• من خلال تحديد الأسباب الجينية للأمراض البشرية، يمكن أن يوفر "إيفو 2" الوقت والموارد المالية التي يتم إنفاقها على التجارب المخبرية التقليدية.
• يساعد في تصميم أنظمة جينية جديدة يمكن التحقق من فعاليتها في المختبر.

الضوابط الأخلاقية في تطوير "إيفو 2"

• حرص الفريق البحثي على استبعاد مسببات الأمراض التي تصيب البشر والكائنات المعقدة من قاعدة بيانات النموذج.
• تم ضمان عدم قدرة "إيفو 2" على تقديم إجابات دقيقة حولها، مما يمنع إساءة استخدامه في التطبيقات غير الآمنة.