قام باحثون من كلية الطب بجامعة ييل ومختبر جاكسون ومعهد برود بمعهد MIT وهارفارد بتطوير تقنية جديدة للذكاء الاصطناعي التوليدي تسمى CODA (التحسين الحوسبي لنشاط DNA)، تهدف إلى تصميم عناصر تنظيمية مغايرة جديدة (CREs). تلعب هذه السلاسل من DNA دورًا حاسمًا في تنظيم الجينات المجاورة عن طريق تبديل تعبيرها في أنواع محددة من الخلايا. يمكن أن تعزز القدرة على التحكم في التعبير الجيني بدقة كبيرة العلاجات الجينية، خاصةً في حالات مثل مرض باركنسون و فيروس نقص المناعة البشرية. نشرت الدراسة في مجلة *Nature* في 23 أكتوبر، تفاصيل كيفية تمكن CODA من إنشاء سلاسل DNA اصطناعية مصممة لتفعيل الجينات فقط في الخلايا المستهدفة، وبالتالي تقليل الآثار الجانبية المحتملة في الأنسجة السليمة - وهو مشكلة شائعة مع العلاجات الجينية السابقة. يتعامل المشروع مع المهمة الصعبة المتمثلة في فك شفرة "لغة" العناصر التنظيمية المعقدة، والتي تختلف عن الشفرة الجينية الأبسط. باستخدام تقنيات تعلم الآلة المتقدمة، يحلل CODA البيانات من أكثر من 775, 000 عنصر تنظيمي موجود في خلايا الدم والكبد والدماغ البشرية.

أظهرت الاختبارات الأولية أن السلاسل المصممة بواسطة الذكاء الاصطناعي كانت أكثر فعالية في استهداف خلايا محددة من السلاسل الطبيعية، مما يوضح نتائج واعدة في النماذج الحية، بما في ذلك سمك الزرد والفئران. تهدف فريق البحث إلى توسيع هذا النهج لتطوير عناصر تنظيمية أكثر تحديدًا ودمجها مع تقنيات ضرورية للعلاج الجيني. تقدم هذه الطريقة ميزة محتملة على العمليات التطورية الطبيعية في توليد عناصر جينية وظيفية، مما يشير إلى أن هناك إمكانيات غير محدودة للتعامل مع مختلف الأمراض الجينية. يدعم عملهم تمويل من مؤسسات بارزة، بما في ذلك معهد هاورد هيوز الطبي والمعاهد الوطنية للصحة.