Нова система с AI се е научила да намалява и увеличава размера на протеините, запазвайки тяхната структура и функционалност.

За разлика от съществуващите модели, които създават изцяло нови протеини, този алгоритъм редактира вече съществуващи молекули.

В проведени експерименти AI успешно е смалил няколко протеина, а също така е създал уголемена версия на протеин с по-силно свързване към мишена за ракова терапия.

Съвременните технологии с AI вече могат да проектират нови молекули, включително антитела с терапевтичен потенциал

В много случаи обаче учените не се нуждаят от нови протеини, а от подобрени версии на вече познати такива.

Пример за това са по-компактните молекули, които могат да проникнат там, където по-големите протеини не успяват.

Досега подобни модификации често водеха до нарушаване на структурата на протеина и загуба на биологичната му активност.

Изследователи от университета „Дюк“ са разработили системата Raygun, която решава този проблем, съобщава списание Nature.

Вместо стандартния анализ на аминокиселинната верига, новата система разделя протеина на отделни фрагменти и преобразува информацията за всеки от тях в числови модели.

След това алгоритъмът създава стандартизирана версия на протеина и на нейна основа генерира варианти с различен размер, като същевременно запазва структурата и функциите.

Авторите са тествали работата на Raygun върху четири протеина с различен размер

Сред тях са хемоглобинът, състоящ се от 147 аминокиселини, и ензимът mTOR, който включва 2549 аминокиселини.

Изкуственият интелект е намалил броя на аминокиселините с 15-20%, без да наруши оригиналната структура и функции на протеините.

В някои случаи системата е успяла да намали размера на молекулата почти наполовина или, обратно, да го увеличи приблизително два пъти.

В отделен експеримент изследователите са изпробвали технологията върху два флуоресцентни протеина, които се използват в научните изследвания за маркиране на клетки и молекули.

Raygun е намалил размерите им с 10-16%, като те също са запазили структурата си и способността си да светят.

След това учените са проверили и възможностите за уголемяване на протеини

Системата е създала по-голяма версия на епидермалния растежен фактор (EGF), който регулира растежа и диференциацията на клетките.

След уголемяването протеинът е започнал да се свързва по-здраво със своя рецептор, който се счита за една от важните мишени в противораковата терапия.

Според изследователите ефективността на Raygun е надхвърлила очакванията

„Това беше нещо като изстрел на сляпо“, заявява съавторът на изследването Капил Девкота.

В момента екипът работи за намаляване на зависимостта на модела от обема на данните за обучение и за разширяване на възможностите му за създаване на компактни и функционални протеини.