นักวิทยาศาสตร์ใช้ AI ออกแบบพิมพ์เขียวของโปรตีนชนิดใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อนบนโลก มีชื่อว่า esmGFP ซึ่งถ้าปล่อยให้ธรรมชาติค่อย ๆ วิวัฒนาการเอง อาจต้องใช้เวลานานถึง 500 ล้านปี และที่เจ๋งไปกว่านั้นคือ มันเรืองแสงได้ด้วย
ในงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science นักวิจัยได้อธิบายว่าพวกเขาใช้โมเดลภาษาขั้นสูง (advanced language models) เร่งกระบวนการวิวัฒนาการ จำลองการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมหลายร้อยล้านปีให้เกิดขึ้นภายในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ผลลัพธ์ที่ได้คือ โปรตีนเรืองแสงสีเขียว (GFP) สังเคราะห์ที่มีลำดับกรดอะมิโนคล้ายกับโปรตีนที่พบในธรรมชาติ
GFP (Green Fluorescent Protein) คือโปรตีนที่ทำให้สิ่งมีชีวิตในทะเลบางชนิด เช่น แมงกะพรุน เรืองแสงได้สวยงาม นักวิทยาศาสตร์มักใช้ GFP เป็นเหมือน “ตัวติดตาม” โดยนำยีนของ GFP ไปเชื่อมต่อกับโปรตีนอื่น ๆ ที่สนใจศึกษา ทำให้โปรตีนเหล่านั้นเรืองแสงภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ช่วยให้สังเกตและติดตามการทำงานของโปรตีนได้ง่ายขึ้น
โดยปกติแล้ว โปรตีนเรืองแสงเหล่านี้จะค่อย ๆ วิวัฒนาการผ่านการกลายพันธุ์แบบสุ่ม (random genetic mutations) ตามธรรมชาติ แต่โมเดล AI อย่าง ESM3 ถูกฝึกฝนด้วยชุดข้อมูลโปรตีนที่รู้จักกันมากถึง 2.78 พันล้านชนิด ใช้พลังการประมวลผลมหาศาลถึงหนึ่งล้านล้านเทราฟลอป เพื่อสร้างลำดับโปรตีนใหม่ ๆ ที่เป็นไปได้ขึ้นมา
แม้ข้อมูลยังไม่ระบุแน่ชัดว่า จะเอา esmGFP ไปทำอะไร แต่ก็มีความเป็นไปได้ว่า
1.การวิจัยทางชีววิทยาและเซลล์
– ตัวติดตามในเซลล์ เหมือนกับ GFP esmGFP สามารถใช้เป็น “ตัวติดตาม” หรือ “เครื่องหมาย” ภายในเซลล์ได้ โดยการเชื่อมต่อยีนของ esmGFP กับยีนของโปรตีนอื่น ๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการศึกษา เมื่อโปรตีนเหล่านั้นถูกผลิตขึ้น มันก็จะเรืองแสงออกมา ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามการเคลื่อนไหว ตำแหน่ง และการทำงานของโปรตีนเหล่านั้นภายในเซลล์ได้แบบเรียลไทม์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์
-ศึกษากระบวนการภายในเซลล์ โดยสามารถใช้เพื่อศึกษากระบวนการต่าง ๆ ภายในเซลล์ได้ เช่น การแบ่งเซลล์ การขนส่งสารภายในเซลล์ หรือการตอบสนองของเซลล์ต่อสิ่งเร้าต่าง ๆ
– พัฒนานายาใหม่ โดยการใช้ esmGFP เป็นตัวติดตามสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจกลไกการเกิดโรคต่าง ๆ ได้ดีขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่การพัฒนายาใหม่ ๆ ที่มีประสิทธิภาพและตรงจุดมากขึ้น
2. การแพทย์และการวินิจฉัยโรค
-esmGFP อาจถูกนำมาใช้ในการพัฒนาวิธีการวินิจฉัยโรคแบบใหม่ เช่น การตรวจหาเซลล์มะเร็ง หรือการติดเชื้อไวรัส โดยการทำให้เซลล์ที่ผิดปกติเรืองแสง ทำให้สามารถตรวจจับได้ง่ายและรวดเร็วขึ้น
– การบำบัดด้วยยีน (Gene Therapy) esmGFP อาจถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ความสำเร็จในการบำบัดด้วยยีน โดยการเชื่อมต่อกับยีนที่ต้องการนำเข้าสู่เซลล์ หากเซลล์เรืองแสง แสดงว่ายีนนั้นถูกนำเข้าสู่เซลล์ได้สำเร็จ
ที่มา
techspot
