Архитектор жизни: искусственный интеллект научился с высокой точностью проектировать биомолекулы

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science , команда учёных под руководством доктора Дэвида Бейкера из Вашингтонского университета представила разработку усовершенствованного искусственного интеллекта, способного моделировать и проектировать биомолекулы с атомарной точностью. Эта технология, получившая название RoseTTAFold All-Atom, расширяет возможности моделирования не только белков, но и других важных биомолекул, таких как ДНК, РНК и мелкие молекулы, включая железо, что открывает новые горизонты для разработки лекарственных препаратов и терапевтических методов.

Исследование показало, что RoseTTAFold All-Atom может создавать белки, способные взаимодействовать с медикаментами, регулировать уровень гема — молекулы, обогащённой железом и необходимой для переноса кислорода в крови, а также билин — химическое вещество, используемое растениями и бактериями для поглощения света. Эти примеры демонстрируют лишь часть потенциала новой технологии.

По словам одного из авторов исследования Вуди Ахерна, целью проекта было создание инструмента искусственного интеллекта, который мог бы генерировать более сложные терапии и другие полезные молекулы. Разработка основана на предыдущих достижениях в области искусственного интеллекта, в том числе на технологии AlphaFold от Google DeepMind и RoseTTAFold от лаборатории Бейкера, которые революционизировали исследования белковых структур.

Новая модель искусственного интеллекта способна на многое: от предсказания взаимодействий между белками и небелковыми молекулами до проектирования совершенно новых белков, способных связываться с малыми молекулами без предварительного знания о них. Это открывает двери к созданию новых терапевтических методов с использованием сложных биомолекулярных структур.

Доктор Бейкер подчеркнул значимость работы, указывая на возможность существенного прогресса в медицине, материаловедении и других областях за счёт создания биомолекул с небывалой точностью. Возможности новой технологии могут существенно ускорить разработку новых лекарств и терапевтических подходов, открывая новые горизонты в биологии и медицине.