Z tego artykułu się dowiesz:
- Jak wykorzystanie sztucznej inteligencji wpływa na projektowanie syntetycznych białek?
- Na czym polega zmiana paradygmatu w inżynierii genetycznej?
- Jaki wpływ ma odkrycie na dostępność zaawansowanych terapii genowych?
Hiszpańscy badacze, wykorzystując moc generatywnej sztucznej inteligencji, stworzyli syntetyczne białka do edycji genomu, które swoją aktywnością i precyzją przewyższają naturalne odpowiedniki kształtowane przez miliony lat ewolucji. To niecodzienne odkrycie opisano właśnie na łamach „Nature Biotechnology”. Eksperci wierzą, iż osiągnięcie otwiera drogę do skuteczniejszych i tańszych terapii genowych. To wróży przełom m.in. w leczeniu nowotworów i chorób rzadkich.
„Molekularne nożyczki”. Co potrafią?
To moment, który eksperci bez wahania nazywają zmianą paradygmatu w inżynierii genetycznej. Po raz pierwszy w historii naukowcy dowiedli, że sztuczna inteligencja jest w stanie nie tylko naśladować naturę, ale tworzyć „narzędzia biologiczne” doskonalsze od tych, które powstały w procesie ewolucji. Przełom jest dziełem badaczy z firmy Integra Therapeutics, którzy – we współpracy z Uniwersytetem Pompeu Fabra w Hiszpanii oraz tamtejszym Centrum Regulacji Genomu (CRG) – użyli dużych modeli językowych (LLM) do zaprojektowania zupełnie nowych, tzw. hiperaktywnych białek. Aby zobrazować odkrycie, trzeba wyobrazić sobie „molekularne nożyczki”, które mają zdolność wycinania i wklejania fragmentów DNA w ludzkich komórkach. Te stworzone przez AI enzymy wykazały w badaniach laboratoryjnych znacznie większą wydajność i precyzję niż ich naturalne warianty. Rozwiązuje to jeden z kluczowych problemów ograniczających dotąd rozwój i dostępność zaawansowanych terapii genowych.
Czytaj więcej
Połączenie biotechnologii ze sztuczną inteligencją przezwycięży ograniczenia ludzkiego organizmu...
Zanim jednak sztuczna inteligencja mogła przystąpić do pracy, potrzebowała danych – zespół badawczy przeprowadził bezprecedensową komputerową analizę bioprospekcyjną, przeszukując ponad 31 tys. genomów eukariotycznych. W efekcie odkryto ponad 13 tys. nieznanych dotąd sekwencji, a po weryfikacji w ludzkich komórkach wytypowano 10 najbardziej aktywnych, z których dwie dorównywały wydajnością wersjom optymalizowanym wcześniej w laboratoriach. To właśnie ten ogromny i unikalny zbiór danych posłużył do wytrenowania modeli AI. Jak zaznacza dr Marc Güell, dyrektor naukowy w Integra Therapeutics, po raz pierwszy wykorzystano genAI do tworzenia „syntetycznych elementów i rozszerzenia natury”.
