ابزار هوش مصنوعی «CRISPR-GPT» مسیر توسعه درمانهای ژنی را تسریع میکند
پژوهشگران دانشکده پزشکی دانشگاه استنفورد موفق به توسعه ابزاری نوین مبتنی بر هوش مصنوعی شدند که میتواند فرآیند طراحی و اجرای آزمایشهای ویرایش ژن را به شکل چشمگیری تسریع کند. این فناوری با نام کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) ، بهعنوان یک «همکار هوشمند آزمایشگاهی» طراحی شده است تا پژوهشگران – حتی آنهایی که تجربهای در زمینه ویرایش ژن ندارند – بتوانند بهصورت خودکار طراحی آزمایش، تحلیل دادهها و رفع خطاهای احتمالی را انجام دهند.
به گزارش مدرن مد به نقل از digitalhealthnews، این سامانه بر پایه فناوری قدرتمند کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) ساخته شده است؛ ابزاری که برای ویرایش ژنوم و توسعه درمانهای بیماریهای ژنتیکی به کار میرود. اما یادگیری و طراحی آزمایشهای دقیق با این ابزار، حتی برای دانشمندان باتجربه نیز زمانبر و پیچیده است.
به گفته دکتر لی کانگ (Le Cong)، استادیار آسیبشناسی و ژنتیک و سرپرست این پروژه، هدف اصلی از توسعه کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) آن است که دانشمندان بتوانند داروهای نجاتبخش را در بازهای بسیار کوتاهتر تولید کنند.
او میگوید: «امید ما این است که کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) فرآیند توسعه داروهای جدید را از چند سال به چند ماه کاهش دهد. این ابزار میتواند علاوه بر تسهیل همکاری میان پژوهشگران، در نهایت به نجات جان انسانها نیز کمک کند.»
به گفته لی کانگ یکی از ویژگیهای برجسته این فناوری، تسهیل دسترسی افراد به فناوری ویرایش ژن است. برای مثال، یکی از دانشجویان آزمایشگاه کانگ توانست با استفاده از کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) در نخستین تلاش خود، مجموعهای از ژنهای سلولهای سرطانی ریه را غیرفعال کند – کاری که معمولاً ماهها آزمون و خطا نیاز دارد.
به گفته کانگ، این ابزار نهتنها سرعت کار را افزایش میدهد بلکه «منحنی یادگیری» دشوار فناوری کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) را نیز هموار میکند و میتواند در صنایع زیستفناوری، کشاورزی و پزشکی بهطور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.
مقاله علمی این دستاورد با عنوان «CRISPR-GPT برای خودکارسازی عاملمحور آزمایشهای ویرایش ژن» در تاریخ ۳۰ ژوئیه ۲۰۲۵ در نشریه Nature Biomedical Engineering منتشر شده است.
کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) با استفاده از دادههای ۱۱ ساله شامل گفتوگوهای تخصصی آنلاین و مقالات علمی، آموزش دیده است. این مدل در تعامل متنی با کاربر، اهداف آزمایش، زمینه پژوهش و توالی ژنهای مورد نظر را دریافت کرده و سپس طرحی دقیق از آزمایش، مسیرهای پیشنهادی و هشدارهای احتمالی درباره خطاهای مشابه در پروژههای گذشته ارائه میدهد.
یکی دیگر از کاربران این سامانه، ییلونگ ژو، دانشجوی دانشگاه تسینگهوا، توانست با کمک کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) ژنهای خاصی را در سلولهای سرطان ملانوما فعال کند و دلایل احتمالی شکست ایمنیدرمانی سرطان را بررسی کند.
او میگوید: «تعامل با کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) مانند همکاری با یک همکار باتجربه در آزمایشگاه است. میتوانستم پرسشهایم را مطرح کنم و ابزار به زبان ساده توضیح دهد که چرا هر گام مهم است.»
این سامانه سه حالت عملکرد دارد: حالت آموزشی (مبتدی)، حالت پیشرفته (ویژه متخصصان) و حالت پرسش و پاسخ. بدین ترتیب کاربران در سطوح مختلف علمی میتوانند از آن بهرهمند شوند.
دکتر کانگ تأکید کرد که اگرچه تصمیمگیری نهایی همچنان بر عهده دانشمندان است، اما این ابزار «فرآیند طراحی تا اجرای آزمایش را به شکل چشمگیری ساده و سریع کرده است».
برای تضمین ایمنی، کریسپر جیپیتی (CRISPR-GPT) دارای محدودیتهایی است که از استفاده غیرمسئولانه جلوگیری میکند. در صورت دریافت درخواستهای غیراخلاقی – مانند ویرایش ژنهای انسانی یا ویروسها – سیستم بلافاصله هشدار داده و تعامل را متوقف میکند. تیم پژوهشی قصد دارد برای اطمینان از رعایت موازین اخلاقی و امنیت زیستی، این فناوری را با نهادهایی مانند «مؤسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا (NIST)» به اشتراک بگذارد.
به گفته کانگ، این دستاورد میتواند الگویی برای توسعه نسل جدیدی از عاملهای هوش مصنوعی در زیستپژوهی باشد؛ از طراحی سلولهای بنیادی جدید گرفته تا شناسایی مسیرهای مولکولی بیماریهای قلبی. تیم او همچنین وبسایتی با نام Agent4Genomics راهاندازی کرده است که مجموعهای از ابزارهای هوش مصنوعی مرتبط را برای استفاده پژوهشگران در دسترس قرار میدهد.
این پژوهش با همکاری دانشگاه پرینستون، گوگل دیپمایند و دانشگاه کالیفرنیا در برکلی انجام شده است و حمایت مالی آن از سوی «مؤسسه ملی سلامت ایالات متحده»، «بنیاد خانواده وینتز»، «بنیاد دونالد و دلیا بکستر» و «بنیاد ملی علوم آمریکا» تأمین شده است.
