במפעל יציקה טיפוסי, חומרי גלם כמו פלדה ונחושת מומסים ויוצקים לתבניות כדי לקבל צורות ופונקציות חדשות. הקרן הלאומית למדע של ארה"ב מונעת בינה מלאכותית RNA Foundry (NSF AIRFoundry), בראשות אוניברסיטת פנסילבניה ואוניברסיטת פורטו ריקו ונתמכת על ידי מענק של 18 מיליון דולר, שש שנים, תשרת את אותה מטרה, רק במקום זאת. של יציקת מתכת, "BioFoundry" תיצור מולקולות וננו-חלקיקים.
NSF AIRFoundry הוא אחד מחמשת BioFoundries החדשים שנוצרו, שלכל אחד מהם יהיה מיקוד שונה. מפגיש חוקרים מ-Penn Engineering, Penn Medicine's Institute for RNA Innovation, University of Puerto Rico-Mayagüez (UPR-M), Drexel University, the Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) ו-InfiniFluidics, המתקן, שימוקם פיזית ב- מערב פילדלפיה וב-UPR-M, יתמקדו בחומצה ריבו-נוקלאית (RNA), המולקולה הזעירה החיונית לביטוי גנטי ולסינתזת חלבונים שמילאה תפקיד מפתח בחיסוני ה-COVID-19 והצילה עשרות מיליוני חיים.
המתקן ישתמש בבינה מלאכותית כדי לתכנן, לייעל ולסנתז RNA וכלי אספקה על ידי הגדלת המומחיות האנושית, לאפשר ניסויים איטרטיביים מהירים, ולספק מודלים חזויים וזרימות עבודה אוטומטיות כדי להאיץ את הגילוי והחדשנות.
עם NSF AIRFoundry, אנו יוצרים מרכז לחדשנות בטכנולוגיית RNA שתעצים מדענים להתמודד עם כמה מהאתגרים הגדולים בעולם, משירותי בריאות ועד קיימות סביבתית".
דייאון לי, דוקטורט, פרופסור ראסל פירס ואליזבת קרימיאן הויר בהנדסה כימית וביו-מולקולרית בהנדסת פן ומנהל NSF AIRFoundry
"המטרה שלנו היא להנגיש את מחקר ה-RNA החדשני לקהילה מדעית רחבה מעבר למגזר הבריאות, להאיץ מחקר בסיסי ותגליות שיכולים להוביל לטיפולים חדשים, יבולים משופרים ומערכות אקולוגיות עמידות יותר", הוסיף חתן פרס נובל דרו וייסמן, MD , דוקטורט, פרופסור משפחת רוברטס לחקר חיסונים בבית הספר לרפואה פרלמן באוניברסיטת פנסילבניה, פן רפואה, מנהל מכון פן לחדשנות RNA, ומנהל השותף הבכיר של NSF AIRFoundry.
המתקן יזרז חידושים חדשים בתחום על ידי מינוף בינה מלאכותית (AI). בינה מלאכותית כבר הראתה הבטחה גדולה בגילוי תרופות, תוך שהיא עיינת בכמויות אדירות של נתונים כדי למצוא דפוסים נסתרים. "על ידי שילוב של בינה מלאכותית וטכניקות ייצור מתקדמות, ה-NSFAIRFoundry תחולל מהפכה באופן שבו אנו מתכננים ומייצרים פתרונות מבוססי RNA", אמר דיוויד איסדור, דוקטורט, פרופסור לביו-הנדסה ובהנדסת חשמל ומערכות ב-Penn Engineering ומנהל המשנה של המתקן תיאום מחקר.
InfiniFluidics, סטארט-אפ מפילדלפיה שנוסד על ידי לי ואיסדור, יחד עם משתפי פעולה מ-UPR-M, Drexel ו-CHOP יעבדו בשיתוף פעולה הדוק לשיפור העיצוב והייצור של ננו-חלקיקים שומנים (LNPs), הכלים הזעירים והשומניים שיכולים לספק RNA בתוך תאים. בדיוק כפי שמפעלי יציקה מספקים ליצרנים אחרים מתכת, NSF AIRFoundry תספק לכל מעבדה, חברת ביוטכנולוגיה או חברת תרופות מרכיבים איכותיים הניתנים להתאמה אישית עבור ניסויי RNA ו-LNP.
בנוסף, המתקן יטפח שיתוף פעולה בין מדעני RNA עם פלטפורמה המונעת בינה מלאכותית. "פלטפורמת שיתוף הידע שאנו מפתחים תאפשר לחוקרים לשתף פעולה ולשתף תובנות בדרכים שלא היו אפשריות מעולם", אמר זכרי אייבס, דוקטורט, הפרופסור המכובד של נשיא אדאני למדעי המחשב והמידע ב-Penn Engineering ומנהל המשנה של NSF AIRFoundry שיתוף ידע.
המתקן גם יהפוך את המחקר לדמוקרטיזציה ויכשיר את הדור הבא של מדעני RNA על ידי הצעת תוכניות חינוכיות, סדנאות והזדמנויות מחקר. "אנחנו לא רק מקדמים את הידע המדעי אלא גם מרחיבים את ההשתתפות, ומבטיחים שלסטודנטים ומדענים מכל הרקע תהיה הזדמנות לתרום ולהפיק תועלת מתחום מתפתח זה", אמרה Claribel Acevedo-Vélez, PhD, פרופסור חבר להנדסה כימית ב- UPR-M ומנהל שותף של חינוך וגיוון ב-NSF AIRFoundry.
בסופו של דבר, אמר לי, "NSF AIRFoundry תביא את מהפכת ה-RNA על ידי מינוף הכוח של המולקולות שהצילו מיליוני חיים וה-AI שמשנה את העולם".
