La doar un an după ce oamenii de știință au creat prima proteină proiectată integral de inteligența artificială, cercetarea biomedicală se pregătește pentru un pas cu adevărat uriaș pentru lumea medicală. Este vorba despre testarea în studii clinice a primilor anticorpi concepuți de la zero cu ajutorul AI. Dacă vor trece de filtrul testelor pe oameni, acești anticorpi ar putea deveni primele medicamente dezvoltate printr-un proces complet digital, anunță Nature.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Anul trecut, biologia structurală a înregistrat un progres esențial, generarea unor anticorpi complet noi, construiți de modele AI. Primele versiuni au demonstrat că principiul funcționează, dar moleculele rezultate erau încă departe de performanțele anticorpilor terapeutici folosiți în prezent, care reprezintă un segment major al industriei farmaceutice.
În ultimele luni însă, echipe din institute universitare și companii emergente au raportat progrese rapide, după ce au obținut, cu ajutorul unor modele comerciale și al instrumentelor open-source, anticorpi cu proprietăți similare celor utilizați deja ca medicamente.
Un moment de democratizare a ingineriei anticorpilor
Cercetătorii descriu această perioadă ca pe un moment de democratizare a ingineriei anticorpilor. Modelele AI permit proiectarea moleculelor cu o precizie care, până de curând, părea imposibilă. În mod tradițional, dezvoltarea anticorpilor presupune verificarea preliminară a unor biblioteci uriașe, în căutarea unei molecule capabile să se lege de o țintă relevantă pentru o anumită boală.
Dar acest proces nu garantează că anticorpii obținuți se leagă suficient de puternic sau de regiunea corectă a proteinei vizate. Prin contrast, noile modele AI pot porni de la o țintă biologică bine definită și pot genera direct structuri candidate, construite cu o precizie la nivel atomic.
Un obstacol major a fost capacitatea modelelor de a prezice formele regiunilor flexibile ale anticorpilor, elementele care determină recunoașterea exactă a unei molecule țintă. Versiunile anterioare ale instrumentelor de modelare, precum AlphaFold, aveau dificultăți considerabile în acest punct.
Nanocorpii, vedetele momentului
În ultimul an însă, noi instrumente de proiectare, inclusiv actualizări relevante aduse AlphaFold, au început să depășească această limitare. Acest lucru a permis o serie de progrese rapide, în special în designul nanocorpilor, anticorpi mai mici și mai simpli, inspirați de cei produși natural de cămile și rechini.
Echipe de cercetare de la MIT, Stanford și Universitatea Washington au reușit să proiecteze astfel de molecule care, în testele de laborator, se leagă puternic de proteine implicate în cancer, infecții virale sau bacteriene.
În paralel, companii precum Nabla Bio și Chai Discovery susțin că au făcut pasul spre proiectarea unor anticorpi complet formați, nu doar variante miniaturale. Experimentele lor arată că unele dintre aceste molecule recunosc ținte biologice dificil de abordat prin metode tradiționale, inclusiv receptori precum GPCR, structuri notoriu greu de „prins” de anticorpii convenționali.
În privința utilizării directe pe pacienți, mai există piedici tehnice
De asemenea, primele teste sugerează că unele dintre modelele generate se exprimă bine în celule și au caracteristici compatibile cu producția la scară industrială. Cercetătorii din domeniu cer însă acces la datele detaliate, deoarece companiile nu au publicat încă secvențele anticorpilor proiectați.
În privința utilizării directe pe pacienți, mai există piedici tehnice. Modelele AI nu prezic încă în mod constant proprietăți critice precum stabilitatea sau forța de legare. De asemenea, nu este clar dacă organismul ar putea percepe anticorpii creați de AI ca fiind complet „străini”, ceea ce ar crește riscul unor reacții imune nedorite.
De aceea, primele studii clinice vor începe probabil cu versiuni optimizate ale unor anticorpi existenți, nu cu molecule create de la zero. Un exemplu este compania Generate Biomedicine, care a lansat recent un studiu clinic pentru un anticorp destinat tratării astmului sever, optimizat prin algoritmi AI.
Primul medicament creat integral de AI ar putea fi, așadar, un anticorp, iar tranziția de la idee la tratament poate fi mai aproape decât credeam.
