بروتينات تعرّف مصممة بالذكاء الاصطناعي: اختبار كوري للمخدرات في البول يستهدف القياس الكمي خلال 10 ثوانٍ

إذا أمكن لفحص المخدرات في البول تقديم نتائج كمية خلال عشر ثوانٍ، فلن يضطر موظفو إنفاذ القانون إلى الاعتماد فقط على الأشرطة الملونة في شرائط الاختبار لإجراء تقييم أولي. ووفقًا لتقرير نشرته مجلة «دونغ-آ ساينس» الكورية، يجري تطوير نظام فحص يجمع بين بروتينات مصممة بالذكاء الاصطناعي والاستشعار الكهروكيميائي لتحقيق هذا الهدف، في محاولة للتعرف بسرعة أكبر إلى المخدرات الناشئة التي تتغير باستمرار.

تتمثل التقنية الأساسية في تصميم بروتينات ارتباط ذات انتقائية تجاه الجزيئات الصغيرة المستهدفة. فعندما يلتقط البروتين مادة محددة في البول، يمكن تحويل واقعة الارتباط إلى إشارة كهروكيميائية، ثم يستخدم قارئ محمول هذه الإشارة لتقدير التركيز. وبالمقارنة مع شرائط الاختبار السريع التي لا تقدم سوى نتيجة إيجابية أو سلبية، يمكن للقراءات الكمية، نظريًا، أن تساعد بصورة أكبر في تمييز التراكيز الحدّية وتتبع شدة الإشارة؛ إلا أن الملخص المتاح للعامة لم يوضح كيفية مشاركة الذكاء الاصطناعي في تصميم التسلسلات، ولا عدد جولات الفرز التجريبي التي خضعت لها البروتينات المرشحة.

انبثق هذا العمل من برنامج أبحاث الاستجابة الطارئة لسلامة حياة المواطنين، الذي تدفع به بصورة مشتركة وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات ووزارة الداخلية والسلامة في كوريا. وفي عام 2025، أدرجت الوزارتان «نظامًا مبسطًا للكشف عن المخدرات الناشئة باستخدام البيولوجيا التركيبية» ضمن المشروعات الجديدة، بهدف تحسين كفاءة الضبط والتحقيق ميدانيًا، مع توقع توفير نحو 900 مليون وون كوري من التمويل الحكومي للبحث والتطوير خلال عامين.

تُظهر وثائق الدعوة الحكومية لتقديم المقترحات أن المشروع يستهدف مواد من فئتي البنزوديازيبينات والفينسيكليدينات، ويعتزم تطوير مجموعتي فحص وقارئ صغير، إلى جانب تقييم الدقة والحساسية والنوعية وزمن الاستجابة وقابلية تكرار الإشارة باستخدام بول بشري. وتمتد فترة البحث من مايو 2025 إلى أبريل 2027، وتشمل الأهداف النهائية بلوغ المستوى السابع من الجاهزية التقنية، وإنتاج 100 مجموعة من الكواشف وقارئين، والحصول على براءتي اختراع على الأقل.

لا يمكن اعتبار الحصول على القراءة خلال عشر ثوانٍ دليلًا مباشرًا على صلاحية النتيجة للاستخدام في الأحكام القضائية. فتركيبة البول معقدة، وقد تتسبب الأدوية الموصوفة طبيًا والمستقلبات والمواد الجديدة المتقاربة بنيويًا في تفاعلات متصالبة؛ كما تؤثر اختلافات وقت أخذ العينة وتركيزها في النتائج. ويتمثل الدور الأكثر منطقية للمجموعات السريعة في الفحص الميداني، فيما تظل النتائج الإيجابية أو محل النزاع بحاجة إلى التأكيد بطرائق مخبرية مثل الفصل اللوني وقياس الطيف الكتلي.

تشرح المعلومات المتاحة للعامة حاليًا أهداف البحث والتطوير بصورة رئيسية، ولم تقدم بعد عدد العينات أو حد الكشف أو تصميم الاختبارات المعماة أو الحساسية والنوعية لكل فئة من الأدوية، كما لم تثبت ما إذا كان أداء العشر ثوانٍ قد خضع لتحقق مستقل باستخدام بول حقيقي وفي ظروف ميدانية. وستحدد هذه البيانات، إلى جانب المراجعة الأخلاقية لدراسة العينات، واتساق التصنيع، وآلية اعتماد الجهات التنظيمية، ما إذا كانت البروتينات المصممة بالذكاء الاصطناعي ستنتقل من مكونات مخبرية إلى إجراءات الضبط الفعلية.