חוקרים ב- Integra Therapeutics, בשיתוף עם המחלקה לרפואה ומדעי החיים (MELIS) והמרכז לוויסות גנומי (CRG), עיצבו חלבונים חדשים יותר של חלבונים חדשים. עבודה זו, א חלוץ גלובלי שפורסם היום בכתב העת טבע ביוטכנולוגיהישתמש מאוד בשיפור כלי עריכת הגנים הנוכחיים המשמשים במחקר ביוטכנולוגי ורפואה בהתאמה אישית על ידי פיתוח טיפולי תא (CAR-T) וטיפולי גנים, במיוחד לטיפול בסרטן ומחלות נדירות.
היכולת להכניס רצפי DNA גדולים לגנום באופן בטוח וממוקד הייתה מהפכה במחקר ופיתוח של טיפולים מתקדמים בשנים האחרונות. בין המערכות המבטיחות ביותר הם טרנספוזזים, כמו פיגיבק, אשר עותקים ומדביקים DNA כדי להכניס גנים טיפוליים לתאי חולים. עם זאת, הפוטנציאל שלהם הוגבל על ידי המגוון הנדיר של טרנספוזזים ידועים וחוסר הדיוק שלהם.
חקר המגוון הביולוגי
החוקרים השתמשו ביו -פרוספוזיטציה חישובית כדי לסקר יותר מ- 31,000 גנומים אוקריוטיים וגילו יותר מ 13,000 רצפי פיגיבק חדשים, שלא היו ידועים בעבר. לאחר ביצוע אימות ניסיוני בתאים אנושיים מתורבתים, זוהו 10 טרנספוזזים פעילים, והדגימו כי קיים מגוון פונקציונלי גדול שטרם נבדק. שניים מהטרנספוזזים החדשים הללו הראו פעילות הדומה לגרסאות שכבר עברו אופטימיזציה לשימוש במעבדה ולחולים, ואחת מהן אף הציגה פעילות גבוהה בתאי T ראשוניים אנושיים, סוג תאים מכריע לטיפולי סרטן.
תכנון עם בינה מלאכותית גנרית
בשלב השני החוקרים חרגו מהטבע והשתמשו במודל שפה גדולה של חלבון (PLLM), סוג של בינה מלאכותית גנרית. הם אימנו את המודל עם 13,000 רצפי פיגיבק שהתגלו כדי לייצר רצפים חדשים לחלוטין עם פעילות משופרת. גישה זו לא רק מיטבה את אחד הטרנספוזזים הקיימים, אלא גם הדגימה כי גרסאות AI עם מהונדס תואמות טכנולוגיות עריכת גנים מתקדמות כמו פלטפורמת FICAT.
פרסום מאמר זה ב טבע ביוטכנולוגיה פותח את הדרך ל מהפך תחום עריכת הגנים והטיפולים המתקדמים ומלט את עמדת האינטגרפיה של Integrapeutics בחזית טיפולי הגנים והשימוש בכלים חדשניים כמו AI לעיצוב חלבונים בפיתוח שלנו. "
ד"ר Avencia Sánchez-Mejías, מנכ"ל ומייסד משותף, Integra Therapeutics
"לראשונה, השתמשנו ב- AI גנריטיבית כדי ליצור חלקים סינתטיים ולהרחיב את הטבע. כמו הכוח הקוגניטיבי של צ'טגפט יכול לשמש לכתיבת שיר, השתמשנו במודלים של שפה גדולה מבוססת חלבון כדי לייצר אלמנטים חדשים העומדים בפני העקרונות הפיזיים והכימיים של גנים," מסביר את הד"ר גואל, הבמאי המדעי באינטגרסיות בהן הטיפול ביחס לטיפול ביחס לטיפול ביחס לטיפול ביחס לטיפול ביוטיקיות. מעבדה.
"דגמי AI אלה מאומנים עם כל רצפי החלבון הידועים על פני האדמה ולומדים את השפה הפנימית או 'הדקדוק' של חלבונים. באמצעות דקדוק זה, הם מסוגלים לדבר בשפה זו בצורה מושלמת, ומייצרים חלבונים חדשים לחלוטין השומרים על משמעות מבנית ופונקציונאלית", אומרת ד"ר ניליה פרוז, שמובילה את האינטליגנציה המלאכותית עבור קבוצת עיצוב חלבון ב- CRG.
כדי להאיץ ולהרחיב את טכנולוגיית ה- FICAT והצינור של מוצרים טיפוליים, Integra Therapeutics מזייף שותפויות אסטרטגיות עם חברות מובילות ומרכזי מחקר כמו UPF ו- CRG.
