בשנה האחרונה חלה גל בחלבונים שפותחו על ידי AI אשר בסופו של דבר ישמשו לטיפול בכל דבר, החל מנחש נחש לסרטן. מה שבדרך כלל ייקח עשרות שנים עד שמדען ייצור-חלבון בהתאמה אישית למחלה מסוימת-יכול להיעשות כעת תוך שניות.
מחקר זה, שפורסם ב- Nature Communications, מספק דרך חדשה להילחם במשבר ההולך וגובר הנגרם על ידי סופר באגים עמידים לאנטיביוטיקה. על ידי שימוש ב- AI בדרך זו, המדע האוסטרלי הצטרף כעת למדינות כמו ארה"ב וסין, לאחר שפיתחו פלטפורמות AI המסוגלות לייצר במהירות אלפי חלבונים מוכנים לשימוש, ולסלל את הדרך לפיתוח תרופות מהיר יותר ובמחיר סביר יותר ויכולים להפוך מחקר ביו-רפואי וטיפול בחולים.
נייר תקשורת הטבע מנוהל על ידי ד"ר רייס גרינטר ופרופסור חבר גאווין קנוט, עמית רפואי שלג, המוביל את התוכנית החדשה לעיצוב חלבון AI (https://www.monash.edu/discovery-institute/resiment/ai- פרוטאין- design- תוכנת) עם נודס באוניברסיטת המבנה של מלבורן.
לדברי ד"ר גרינטר ופרופ. קנוט, פלטפורמת עיצוב החלבונים של AI המשמשת בעבודה זו היא הראשונה באוסטרליה שמדגמת את העבודה שנעשתה על ידי דייוויד בייקר (שזכה בפרס נובל בכימיה בשנה שעברה) בפיתוח גישה מקצה לקצה שיכולה ליצור מגוון רחב של חלבונים. "חלבונים אלה מפותחים כעת כתרופות, חיסונים, ננו -חומרים וחיישנים זעירים, עם יישומים רבים אחרים שטרם נבדקו" פרופסור קנוט.
למחקר זה, פלטפורמת עיצוב החלבונים AI השתמשה בכלים לעיצוב חלבון מונע AI הזמינים באופן חופשי עבור מדענים בכל מקום. דניאל פוקס, סטודנט לתואר שלישי, שביצע את רוב עבודת הניסוי למחקר. "בעזרת כלים אלה ובאלה שאנו מפתחים בתוך הבית, אנו יכולים להנדס חלבונים כדי לקשור אתר יעד או ליגנד ספציפיים, כמעכבים, אגוניסטים או אנטגוניסטים, או אנזימים מהונדסים עם פעילות ויציבות משופרים."
על פי נתוני ד"ר גרינטר, כיום חלבונים המשמשים לטיפול במחלות כמו סרטן או זיהומים נגזרים מהטבע ומופנים מחדש באמצעות תכנון רציונלי או התפתחות חוץ גופית ובחירה. "שיטות חדשות אלה בלמידה עמוקה מאפשרות תכנון דה -נובו יעיל של חלבונים עם מאפיינים ופונקציות ספציפיים, להוריד את העלות ולהאצת פיתוח קלסרים חלבונים חדשים ואנזימים מהונדסים", אמר.
מאז עבודתו של דייוויד בייקר מפותחים כלים ותוכנה חדשים, כמו Bindcraft ו- Chai ששולבו בפלטפורמת עיצוב חלבון AI שהנהגה על ידי ד"ר גרינטר ו- A/Prof. קנוט ..
פרופסור ג'ון קרול, מנהל מכון הגילוי הביו -רפואי של מונאש, אמר כי התוכנית החדשה של עיצוב חלבון AI 'מביאה את אוסטרליה "עד למהירות במודעות חדשה ומלהיבה זו לעיצוב כלי טיפולים וכלים מחקריים חדשים. זה מעיד על רוח היזמית של שני מדענים צעירים מדהימים שעבדו לילה ויום לבניית יכולת זו מגרש".
"התוכנית, שממוקמת באוניברסיטת מונאש ובאוניברסיטת מלבורן, מנוהלת על ידי צוות של ביולוגים מבניים מוכשרים ומדעני מחשבים שמבינים את תהליך העיצוב מקצה לקצה. ידע מעמיק זה של מבנה חלבון ולמידה מכונה הופך אותנו לתכנית זריזת מאוד המסוגלת לשלום כלי חיתוך באופן קבוע בעיצוב AI-protein," אמר פרופסור קנוט.
