Umelá inteligencia navrhla úplne proteíny s užitočnými vlastnosťami

Umelá inteligencia navrhla antimikrobiálne proteíny, ktoré boli potom testované v reálnom živote a ukázalo sa, že fungujú. Rovnaký prístup by sa mohol použiť aj na výrobu nových liekov. Ali Madani z kalifornského biotechnologického startupu Profluent a jeho kolegovia použili AI na navrhnutie miliónov nových proteínov. Proteíny sa skladajú z reťazcov aminokyselín. Poradie týchto kyselín určuje tvar a funkciu proteínu. Umelá inteligencia s názvom ProGen funguje podobne ako modely AI, ktoré dokážu generovať text.

ProGen sa naučil, ako vytvárať nové proteíny tým, že si osvojil „gramatiku“ toho, ako sa aminokyseliny spájajú do 280 miliónov existujúcich proteínov.  Namiesto výberu témy, o ktorej má AI písať, vedci jej určili skupinu podobných proteínov, na ktoré sa má zamerať. V tomto prípade si vybrali skupinu proteínov s antimikrobiálnou aktivitou. Výskumníci testovali vzorku molekúl navrhnutých umelou inteligenciou v skutočných bunkách. Zo 100 molekúl, ktoré fyzicky vytvorili, sa 66 zúčastňovalo na chemických reakciách podobných reakciám prírodných proteínov, ktoré ničia baktérie vo vaječných bielkoch a slinách.

Vedci vybrali päť proteínov s najintenzívnejšími reakciami a pridali ich do vzorky baktérií Escherichia coli. Dva z týchto proteínov baktérie zničili. Tím ich potom zobrazil pomocou röntgenových lúčov. Napriek tomu, že ich aminokyselinové sekvencie boli až o 30 percent odlišné od akýchkoľvek existujúcich proteínov, ich tvary sa takmer zhodovali s prirodzene sa vyskytujúcimi proteínmi.

James Fraser z Kalifornskej univerzity v San Franciscu, ktorý bol súčasťou tímu, sa vyjadril, že nebolo jasné, či umelá inteligencia dokáže prísť na to, ako tak veľmi zmeniť sekvenciu aminokyselín a pritom vytvoriť správny tvar. Podobný proces by sa mohol použiť na vytvorenie nových testovacích molekúl na vývoj liekov. Výskum bol publikovaný v časopise Nature Biotechnology.

Zdroj: newscientist.com.