นักวิจัยใช้ AI ออกแบบโปรตีนที่ตัดโปรตีนอื่นได้

นักวิจัยนำเครื่องมือออกแบบโปรตีนด้วย AI มาใช้สร้างเอนไซม์ชนิดใหม่ที่มีความสามารถในการตัดโปรตีนเป้าหมายได้อย่างจำเพาะ โดยแนวทางนี้อาศัย “แกนเร่งปฏิกิริยา” ของโปรตีเอส 2 กลุ่ม แล้วออกแบบส่วนที่เหลือของโครงสร้างโปรตีนขึ้นมาใหม่แทบทั้งหมด แทนการค่อย ๆ ดัดแปลงจากเอนไซม์ธรรมชาติทีละน้อยเหมือนวิธีเดิม

บทความอธิบายว่า พันธะเปปไทด์ในโปรตีนมีความเสถียรมากและโดยธรรมชาติอยู่ได้นานมาก แต่สิ่งมีชีวิตพัฒนาเอนไซม์ย่อยโปรตีนหรือโปรตีเอสขึ้นมาหลากหลายชนิดเพื่อเร่งการสลายพันธะเหล่านี้ งานวิจัยชิ้นนี้จึงน่าสนใจตรงที่ใช้ AI ช่วย “ข้ามขั้น” กระบวนการวิวัฒนาการตามธรรมชาติ ทำให้ได้เอนไซม์ที่ออกแบบเพื่อหน้าที่เฉพาะได้เร็วขึ้นและตรงจุดมากขึ้น

ผลลัพธ์สำคัญคือ เอนไซม์ที่สร้างขึ้นสามารถปรับให้ตัดโปรตีนเป้าหมายได้ในตำแหน่งที่กำหนด และทีมวิจัยได้ทดสอบความสามารถดังกล่าวกับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับโรคทางระบบประสาท เพื่อแสดงให้เห็นว่าแนวทางนี้มีศักยภาพต่อการใช้งานทางชีวการแพทย์ ไม่ใช่เพียงการพิสูจน์แนวคิดในห้องทดลอง

หากเทคโนโลยีนี้พัฒนาต่อได้ดี อาจเปิดทางไปสู่เครื่องมือชีวโมเลกุลรุ่นใหม่ที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับสลายโปรตีนก่อโรค แยกชิ้นส่วนโปรตีนที่ไม่ต้องการ หรือสร้างวิธีรักษาที่แม่นยำกว่าวิธีที่อาศัยเอนไซม์ธรรมชาติทั่วไป อย่างไรก็ดี ข่าวชิ้นนี้ยังสะท้อนว่า AI ในสายชีววิทยาเริ่มขยับจากการคาดเดาโครงสร้างไปสู่การออกแบบหน้าที่ของโปรตีนโดยตรง ซึ่งอาจเปลี่ยนวิธีพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพในอนาคต