Антитела, проектирани с изкуствен интелект, дават тласък на фармацевтичните иновации

Екип, ръководен от носителя на Нобелова награда Дейвид Бейкър, използва инструмент с изкуствен интелект, за да създаде нови функционални антитела – пробив, който може да ускори разработването на лекарства чрез авангардна технология, пише Financial Times.

В изследване, публикувано в сряда в списание Nature, учени от Университета на Вашингтон показват как генеративен модел с изкуствен интелект може да се използва за проектиране на изцяло нови антитела – протеини, които имунната ни система произвежда, за да блокира инфекции – от нулата.

Фармацевтичната индустрия широко използва антитела за създаване на лекарства - например срещу рак и коронавируси. Но създаването на протеини с помощта на компютри е дългогодишно предизвикателство в дизайна на медикаменти.

Бейкър, който миналата година спечели Нобелова награда за химия за работата си по компютърно проектиране на протеини, нарече пробива „качествена промяна“ за фармацевтичната индустрия.

„Това е част от голяма трансформация в биоинженерството – преминаване от методи на случаен подбор и еволюция към рационален дизайн“, каза Бейкър.

Откриването на антитела по традиционния начин е скъпо, трудоемко и отнема много време, като включва имунизация на животни и обширен скрининг. Учените чакат с месеци, за да се появи антителен отговор, а процесът включва множество опити и грешки.

Използването на инструмент с изкуствен интелект може да съкрати този процес до седмици, без нужда от тестване върху животни,както и за да помогне на учените да открият по-прецизни цели.

Моделът с изкуствен интелект – наречен RFantibody – е базиран на предишен модел от същата лаборатория, който проектира нови протеини, и е допълнително обучен с данни за антитела.

Той е обучен да генерира нови антитела и да предсказва кои от тях си струва да бъдат тествани в лаборатория, обяснява Джо Уотсън, изследовател в Университета на Вашингтон и съосновател на Xaira Therapeutics.

В рамките на проучването екипът успява да проектира антитела, които се свързват с реален раков протеин. Откриването на антитела срещу рак е трудно, защото разликата между туморна и нормална клетка понякога е само един протеин.

„Тъй като знаем къде се намира даден фрагмент, можем просто да го посочим и да кажем на модела: ‘Тук искам антитяло, което да се свързва’“, казва Уотсън. „Затова вярваме, че това е бъдещето.“

Създаването на функционални антитела с помощта на изкуствен интелект е „забележително постижение“, казва Франческо Априле, доцент по биологична химия в Imperial College London.

„Антителата са важни молекули в научните изследвания и медицината, но разработването им често е бавно и трудно“, казва той. „Това е важна стъпка напред, която може да ускори разработването на антитела и да подпомогне напредъка в биотехнологиите и здравеопазването.“

Подходът, подкрепен от изкуствен интелект, сега трябва да бъде тестван дали може да доведе до жизнеспособни крайни терапии за изследваните заболявания и други цели.

По-бързото проектиране на антитела е само една част от дългия процес на разработване на лекарства, който може да отнеме години. То няма да ускори по-късните етапи, като клиничните изпитвания и регулаторните одобрения, които остават времеемки.