בינה מלאכותית משפרת וירוסים לטיפול גנטי
Dependoviruses או parvoviruses "הקשורים" Adenoviruses (AAVs) הם כלים שימושיים מאוד בארה"ב. טיפול גנטי. הסיבה לכך היא שהם יכולים להעביר DNA לתא ואינם מזיקים לבני אדם. לכן הם משמשים כנשאים של המידע הגנטי הדרוש להילחם במחלות.
מקור תמונה: Pixabay
עם זאת, יש מגבלות חמורות שמשמעותן ששימושן כרגע מוגבל מאוד ולא כל החולים יכולים להשתמש בהן, כך שלא כולם יכולים לקבל טיפול גנטי. הראשונה במגבלות אלה היא היכולת המוגבלת של AAV, להיצמד לתאים. המגבלה השנייה היא מערכת החיסון האנושית. ההערכה היא כי 50-70% מהאנשים נגד אחד זיהום AAV עמידים מפני שכבר באו במגע עם נגיף זה. במקרה שלהם, טיפולים גנטיים לא עובדים מכיוון שלמערכת החיסון יש את הזמן לעשות זאת וירוס להשמיד לפני שהוא נכנס לתא ואיתו את החומר הגנטי הדרוש לביצוע הטיפול. אחד מתחומי המחקר החשובים ביותר בטיפול גנטי הוא אפוא הניסיון מערכת חיסונית להערים.
ד"ר. כנסיית ג'ורג 'מאוניברסיטת הרווארד עבדה איתה מחקר של Google ו- Dyno Therapeutics אחד טכניקת למידה עמוקה משמש לעיצוב גרסאות שונות מאוד של הקפסיד (מעטפת החלבון) של נגיף ה- AAV. החוקרים התמקדו ברצפי הגנום הנגיפי המקודדים לפלח חלבון מרכזי הממלא תפקיד מרכזי בהדבקה של תאי יעד ובזיהוי הנגיף על ידי מערכת חיסונית משחק.
המומחים הראו כי באמצעות שימוש בבינה מלאכותית ניתן להבדיל בין מספר גדול מהם קפסידים לאחר מכן ניתן לבדוק את יכולתם להתחמק מהתקף מערכת החיסון. החוקרים התחילו עם כמות קטנה של נתונים על אחד קפסידלמקד ל 200.000 גרסאות.
המחקר שלנו מראה בבירור שאנחנו מכירים למידת מכונה יכול לעצב מספר עצום של וריאנטים, הרבה יותר ממה שקיים בטבע. אנו ממשיכים לשכלל את הטכנולוגיה שלנו כדי לא רק ליצור נשאים שיכולים לעמוד בהתקפות של מערכת החיסון, אלא גם להיצמד לסוגי רקמות נבחרים בצורה יעילה וסלקטיבית יותר ", אמר ד"ר אריק קלסיק, מנהל ומייסד שותף של Dyno Therapeutics.
ממאמר שפורסם ב- Nature אנו למדים כי הערכה ראשונית של הקפסידים שתוכננה על ידי ה- AI מצאה שכמעט 60% יכולים לעבוד. זהו צעד משמעותי קדימה. מוטגנזה אקראית משמשת כיום להבדיל בין קפסידים, כאשר אחוז הקפסידים הניתנים לשימוש הוא פחות מ -1%.
ככל שאנו חורגים מהמראה הטבעי של ה- AAV, כך גדל הסיכוי שמערכת החיסון לא תזהה בכך, מוסיף סם סיני, Ph.D., המייסד האחר של Dyno Therapeutics, שהוביל את הצוות שהוביל את דוגמנות מחשב מְבוּצָע. המפתח להצלחה, לעומת זאת, הוא יצירת קפסיד שיכול לשאת באופן יציב את מטען ה- DNA. שיטות קונבנציונליות להשגת אחת קפסידים הם זמן רב ומשאבים מאוד, ומעטים מאוד נותרים שמישים קפסידים לְקַבֵּל. כאן, לעומת זאת, אנו יכולים למצוא במהירות מגוון גדול Capsids AAV win, שהוא הבסיס להתפתחות נוספת של טיפולים גנטיים זמינים ליותר אנשים. "