Значительным шагом вперед в разработке белков стала разработка компанией Generate Biomedicines, штат Массачусетс, искусственного интеллекта, который может генерировать возможные белковые структуры и предсказывать потенциальную функциональность генерируемых белков.
В статье «Освещение белкового пространства с помощью программируемой генеративной модели», опубликованной в журнале Nature , команда представляет Chroma, универсальный искусственный интеллект, способный производить разнообразные белки с заданными свойствами.
Белки — это аминокислотные соединения, из которых состоят все живые существа, и эти белки выполняют большинство функций, которые делают жизнь возможной. Почти все фармацевтические препараты нацелены на белки в организме, и многие фармацевтические препараты сами по себе являются белками или производятся с использованием белков.
Поскольку белки лежат в основе здоровья человека и фармацевтического ответа на болезни, возможность создания новых белков с определенными свойствами может открыть каскад новых мишеней для лекарств. Имея более гибкий контроль над белками, существующие лекарства могут стать более безопасными, а неизлечимые в настоящее время болезни могут получить доступ к мишеням, которые ранее не поддавались лечению.
Уникальность Chroma заключается в ее программируемости, позволяющей пользователям задавать широкий спектр свойств, от расстояний между остатками до семантических спецификаций с помощью классификаторов.
Команда провела экспериментальные проверочные тесты, чтобы проверить эффективность Chroma в создании белковых конструкций, которые хорошо экспрессируются и демонстрируют стабильное сворачивание и структурное соответствие предполагаемому дизайну.
По самым консервативным оценкам, Chroma продемонстрировала успешность примерно 3% успешно охарактеризованных и очищенных белков. Chroma продемонстрировала мастерство в создании белков с разнообразной структурой и свойствами, обработке сложных форм и демонстрации эффективных конструкций, подчеркнув свой потенциал в индивидуальной белковой инженерии.
Многие неизлечимые заболевания не поддаются лечению, а это означает, что белковые мишени в организме, которые можно активировать или деактивировать для борьбы с болезнью, слишком сложны или сложны для связывания с помощью существующих фармацевтических белков.
Путем обратного проектирования свойств, которые эти мишени потребуют для связывания в качестве отправной точки для сборки генеративного белка, исследователи смогут найти методы лечения тысяч заболеваний. В настоящее время предпринимаются усилия по созданию массивов возможных белковых структур, а затем поиску потенциальных целевых совпадений.
Возможности Chroma могут сместить фокус с создания возможных белковых структур на подчеркивание предполагаемой функциональности белка и принуждение структурного образования следовать этой намеченной функции.
