في عالم الكيمياء العضوية، تلعب عملية التخليق المعكوس (Retrosynthesis) دورًا حيويًا في اكتشاف الأدوية. هذه العملية تتمثل في تحديد مجموعة من المواد التفاعلية التي يمكنها إنتاج جزيء هدف معين. ورغم أن الأساليب الحالية قد أظهرت نتائج واعدة، إلا أنها لم تستثمر بالكامل معلومات التركيب ثلاثي الأبعاد (3D Conformer) والبنية المكانية للجزيئات، مما قد يعيق التنبؤات المتعلقة بالتوافق الساكن والمحتمل كيميائيًا.

تسعى تقنية جديدة تم تطويرها تحت اسم ConfRetro إلى التغلب على هذه التحديات بواسطة استخدام طريقة تعتمد على نموذج المحولات (Transformer-based) لا تتطلب قوالب، مستفيدة من معلومات التركيب الجزيئي والبنية المكانية. تتضمن ConfRetro وحدة دمج توقيع الذرات (Atom-align Fusion module) التي تدمج معلومات الموقع ثلاثي الأبعاد في مرحلة الإدخال، مما يضمن تواؤم بين رموز الذرات وتمثيلاتها ثلاثية الأبعاد.

كما تم تصميم آلية انتباه مرجحة مسافة (Distance-weighted Attention mechanism) لتوجيه الانتباه الذاتي، مما يقيد مجال الرؤية للنموذج ويؤكد على الأزواج الذرية ذات الأهمية الكيميائية في الفضاء ثلاثي الأبعاد.

وقد أظهرت التجارب على مجموعتي بيانات شهيرتين، USPTO-50K وUSPTO-FULL، أن ConfRetro تتفوق بشكل ملحوظ على الأساليب التقليدية، محققة أداءً قياسيًا جديدًا. تسلط دراسات الحالة الضوء على قدراتها في التنبؤ بدقة بالمواد التفاعلية الكيميائية، حتى بالنسبة للجزيئات ذات البنية المعقدة.

عندما تم دمج ConfRetro في بحث تخيلي قياسي، تمكنت من استعادة طرق تخليقية قابلة للتطبيق للعديد من الأدوية البارزة مثل كامبتوتيسين (Camptothecin). يمكن الاطلاع على تقنية ConfRetro واستخدامها عبر الرابط: GitHub وقد تم تضمين نسخة محفوظة من المعلومات عبر هذا الرابط.

ما رأيكم في هذه التقنية الجديدة؟ هل تعتقدون أنها ستغير مشهد التخليق في المستقبل؟ شاركونا آراءكم في التعليقات!