Proteina care ucide E. coli, creată cu ajutorul Inteligenței Artificiale

În ultimul an, s-a înregistrat o explozie de proteine dezvoltate cu ajutorul inteligenței artificiale (AI), care vor fi folosite în viitor pentru tratarea unor afecțiuni variate, de la mușcături de șarpe până la cancer. Printre acestea se numără și proteina care ucide E. coli.

Ceea ce odinioară le lua oamenilor de știință zeci de ani, crearea unei proteine personalizate pentru o anumită boală, se poate realiza acum în doar câteva secunde.

• Cum au reușit medicii să țină în viață, timp de 48 de ore, un bărbat fără…
• Interiorul magnetic ascuns al Soarelui, cartografiat în premieră folosind date din ultimii 30 de ani

Pentru prima dată, cercetătorii australieni au folosit AI pentru a genera o proteină biologică gata de utilizare: proteina care ucide E. coli.

Studiul, publicat în revista Nature Communications, oferă o nouă strategie pentru a combate criza tot mai gravă cauzată de bacteriile „super-rezistente”. Folosirea AI-ului în acest mod plasează știința australiană alături de SUA și China, în rândul țărilor care au dezvoltat platforme de Inteligență Artificială capabile să genereze rapid mii de proteine funcționale. Acest progres deschide calea către dezvoltarea mai rapidă și mai accesibilă de medicamente și metode de diagnosticare, cu potențialul de a revoluționa cercetarea biomedicală și îngrijirea pacienților.

Cum a fost creată proteina care ucide E. coli?

Articolul este co-semnat de dr. Rhys Grinter și conferențiarul asociat Gavin Knott, bursier Snow Medical, care conduc noul Program de Design AI de Proteine, cu sedii la Bio21 Institute (Universitatea din Melbourne) și la Monash Biomedicine Discovery Institute, ambele din Australia.

Potrivit celor doi cercetători, platforma folosită este prima de acest gen din Australia și se inspiră din munca celebrului chimist David Baker, laureat al Premiului Nobel, care a creat o metodă completă de generare a proteinelor. „Aceste proteine sunt deja în curs de dezvoltare ca medicamente, vaccinuri, nanomateriale sau senzori moleculari, iar aplicațiile posibile sunt departe de a fi epuizate”, a declarat conf. univ. Gavin Knott.

Pentru acest proiect, au fost utilizate instrumente de design proteic bazate pe AI, disponibile gratuit pentru cercetătorii din întreaga lume. „Este esențial să democratizăm accesul la designul de proteine, astfel încât toată lumea să poată beneficia de aceste instrumente. Folosindu-le, putem proiecta proteine care se leagă specific de o țintă sau un ligand, acționând ca inhibitori, agenți activatori ori blocanți, sau le putem transforma în enzime mai eficiente și mai stabile”, a spus doctorandul Daniel Fox, principalul responsabil pentru experimentele din studiu.

Un pas înainte pentru medicină

Dr. Grinter a explicat că, în prezent, proteinele utilizate pentru tratarea cancerului sau a infecțiilor sunt în general extrase din natură și adaptate prin inginerie sau selecție în laborator. „Noile metode de învățare profundă permit proiectarea eficientă de la zero a unor proteine cu funcții precise, reducând costurile și accelerând procesul de dezvoltare”, a adăugat el, citat de Eurek Alert.

În urma muncii lui David Baker, au apărut instrumente și softuri noi, precum Bindcraft și Chai, care au fost deja integrate în platforma AI condusă de dr. Grinter și conf. univ. Knott.

Profesorul John Carroll, directorul Monash Biomedicine Discovery Institute, a declarat că acest program aduce Australia „la același nivel cu cele mai avansate țări în această nouă direcție promițătoare de creare a terapiilor inovatoare”. El a subliniat spiritul antreprenorial al celor doi cercetători, care „au muncit zi și noapte pentru a construi această platformă de la zero”.

„Programul, desfășurat între Monash și Universitatea din Melbourne, reunește o echipă de biologi structurali și informaticieni care înțeleg complet procesul de design proteic. Această expertiză, combinată cu abilitățile în învățare automată, ne permite să adoptăm rapid cele mai noi instrumente și tehnologii în domeniul proiectării proteinelor cu AI”, a încheiat conf. univ. Knott.

Vă recomandăm să citiți și:

Avem sau nu liber arbitru? Un mister de sute de ani, mai aproape de rezolvare

Prieteniile după vârsta 30 de ani: Cum reconstruim conexiunile într-o lume tot mai izolată

Necunoscute până acum, proteinele albastre ar putea acționa ca întrerupătoare pentru celulele creierului

Poluarea aerului este asociată cu mutații genetice implicate în cancerul pulmonar