Η AI δημιουργεί πρωτεΐνες για την καταπολέμηση του καρκίνου μέσα σε δευτερόλεπτα

Μέσα σε λίγα μόλις δευτερόλεπτα, η Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) μπορεί πλέον να δημιουργήσει βιολογικές πρωτεΐνες σχεδιασμένες για να αντιμετωπίζουν με ακρίβεια ασθένειες όπως ο καρκίνος και οι λοιμώξεις από ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια. Πρόκειται για μια τεχνολογική εξέλιξη που αλλάζει τα δεδομένα στην επιστήμη της υγείας, και στην οποία πλέον συμμετέχει ενεργά και η Αυστραλία.

Μια ερευνητική ομάδα από το Monash Biomedicine Discovery Institute και το University of Melbourne Bio21 Institute κατάφερε να δημιουργήσει μέσω AI μια πρωτεΐνη ικανή να εξουδετερώνει το E. coli, ένα από τα πιο κοινά και επικίνδυνα βακτήρια που εμφανίζουν ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά.

Όπως εξηγούν οι επικεφαλής της μελέτης, Dr. Rhys Grinter και Gavin Knott, η νέα πλατφόρμα τεχνητής νοημοσύνης αποτελεί την πρώτη του είδους της στην Αυστραλία που ακολουθεί την προσέγγιση του David Baker, βραβευμένου με Νόμπελ Χημείας, ο οποίος ανέπτυξε ένα πλήρες μοντέλο σχεδιασμού πρωτεϊνών. Η πλατφόρμα αυτή επιτρέπει την κατασκευή πρωτεϊνών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο σε φάρμακα και εμβόλια, αλλά και σε νανοϋλικά και βιοαισθητήρες.

Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους, οι οποίες βασίζονταν σε φυσικές πρωτεΐνες που τροποποιούνταν σταδιακά στο εργαστήριο, οι νέες AI τεχνικές επιτρέπουν την πλήρη και εξαρχής δημιουργία πρωτεϊνών – προσαρμοσμένων στις ανάγκες κάθε περίπτωσης. Ο Dr. Grinter τονίζει πως αυτές οι μέθοδοι μειώνουν το κόστος, εξοικονομούν χρόνο και επιτρέπουν την ανάπτυξη μορίων με εξειδικευμένες λειτουργίες, όπως ένζυμα με αυξημένη σταθερότητα ή πρωτεΐνες που προσδένονται σε συγκεκριμένους βιολογικούς στόχους.

Για τη συγκεκριμένη μελέτη, η ομάδα χρησιμοποίησε διαθέσιμα online εργαλεία σχεδιασμού πρωτεϊνών με τη βοήθεια AI, ενώ παράλληλα αναπτύσσει δικές της εφαρμογές. Ο Daniel Fox, υποψήφιος διδάκτορας και βασικός πειραματιστής της έρευνας, επισημαίνει τη σημασία της ευρείας πρόσβασης σε τέτοιες τεχνολογίες:

Είναι απαραίτητο να εκδημοκρατιστεί η πρόσβαση στα εργαλεία σχεδιασμού πρωτεϊνών, ώστε κάθε επιστήμονας, ανεξαρτήτως χώρας, να έχει τη δυνατότητα να τα αξιοποιήσει.

Η αυστραλιανή ομάδα εργάζεται σε στενή συνεργασία με παγκόσμιες πλατφόρμες και ενσωματώνει διαρκώς νέα λογισμικά, όπως τα Bindcraft και Chai. Οι εφαρμογές τους επιτρέπουν ακόμη πιο ακριβή σχεδιασμό πρωτεϊνών με βάση τη βαθιά γνώση των δομών τους και τις δυνατότητες της μηχανικής μάθησης.

Η σημασία αυτής της εξέλιξης δεν περιορίζεται μόνο στον καρκίνο ή τις μολύνσεις από ανθεκτικά βακτήρια. Η δυνατότητα σχεδιασμού πρωτεϊνών κατά παραγγελία ανοίγει τον δρόμο για θεραπείες πλήρως εξατομικευμένες, με στόχο την ακριβή αντιμετώπιση κάθε ασθένειας και τη μείωση των παρενεργειών. Παράλληλα, επιταχύνει τη διαδικασία ανάπτυξης νέων φαρμάκων, η οποία παραδοσιακά χρειαζόταν χρόνια, προσφέροντας πλέον λύσεις μέσα σε λίγα λεπτά ή ώρες.

[via]