Biyoteknoloji laboratuvarları, yeni ilaçlar icat etmek için DALL-E’den ilham alan yapay zekayı kullanıyor
Bugün, iki laboratuvar, her zamankinden daha fazla hassasiyetle yeni proteinler için tasarımlar oluşturmak için difüzyon modellerini kullanan programları ayrı ayrı duyurdu. Boston merkezli bir girişim olan Generate Biomedicines, şirketin “biyolojinin DALL-E 2’si” olarak tanımladığı Chroma adlı bir programı ortaya çıkardı.
Aynı zamanda, Washington Üniversitesi’nde biyolog David Baker liderliğindeki bir ekip, RoseTTAFold Difüzyon adlı benzer bir program oluşturdu. Baker ve meslektaşları, bugün çevrimiçi olarak yayınlanan bir ön baskı makalesinde, modellerinin daha sonra laboratuvarda hayata geçirilebilecek yeni proteinler için kesin tasarımlar üretebileceğini gösteriyor. RoseTTAFold’un ortak geliştiricilerinden biri olan Brian Trippe, “Mevcut olanlara gerçekten hiçbir benzerliği olmayan proteinler üretiyoruz” diyor.
Bu protein üreteçleri, şekil, boyut veya işlev gibi belirli özelliklere sahip proteinler için tasarımlar üretmeye yönlendirilebilir. Aslında bu, talep üzerine belirli işleri yapmak için yeni proteinlerin ortaya çıkmasını mümkün kılar. Araştırmacılar bunun sonunda yeni ve daha etkili ilaçların geliştirilmesine yol açacağını umuyorlar. Generate Biomedicines CEO’su Gevorg Grigoryan, “Milyonlarca yıl süren evrimi dakikalar içinde keşfedebiliriz” diyor.
Massachusetts, Cambridge’deki Microsoft Research’te biyofizikçi olan Ava Amini, “Bu çalışmayla ilgili dikkate değer olan, istenen kısıtlamalara göre proteinlerin üretilmesidir” diyor.
Proteinler canlı sistemlerin temel yapı taşlarıdır. Hayvanlarda yiyecekleri sindirirler, kasları kasarlar, ışığı algılarlar, bağışıklık sistemini harekete geçirirler ve çok daha fazlasını yaparlar. İnsanlar hastalandığında, proteinler bir rol oynar.
Proteinler bu nedenle ilaçlar için birincil hedeflerdir. Ve günümüzün en yeni ilaçlarının çoğu protein bazlıdır. Grigoryan, “Doğa, proteinleri esasen her şey için kullanır” diyor. “Terapötik müdahaleler için sunulan vaat gerçekten çok büyük.”
Ancak ilaç tasarımcıları şu anda doğal proteinlerden oluşan bir içerik listesi çizmek zorunda. Protein üretiminin amacı, bu listeyi bilgisayar tarafından tasarlanmış neredeyse sonsuz bir havuzla genişletmektir.
Protein tasarımı için hesaplama teknikleri yeni değildir. Ancak önceki yaklaşımlar yavaştı ve büyük proteinleri veya protein komplekslerini -birbirine bağlanmış çok sayıda proteinden oluşan moleküler makineler- tasarlamada pek iyi değildi. Ve bu tür proteinler genellikle hastalıkların tedavisi için çok önemlidir.