Штучний інтелект омолоджує клітини: революція в регенеративній медицині

Штучний інтелект лише що допоміг зробити старі клітини молодшими знову

Штучний інтелект більше не просто генерує код, зображення та пісні. Тепер він може перепроектувати білки всередині ваших клітин.

У блозі компанії OpenAI нещодавно було оголошено, що вона співпрацює з Retro Biosciences, стартапом в Сілконовій долині, що займається довголіттям, для навчання спеціальної моделі під назвою GPT-4b micro. На відміну від чат-ботів, які вам відомі, ця модель не була налаштована для жартів чи мозкового штурму. Натомість її навчали на білкових послідовностях, біологічному тексті та даних тривимірної структури, щоб вона могла пропонувати абсолютно нові варіанти білків, які використовуються в регенеративній медицині.

Результати виявились вражаючими: GPT-4b micro успішно реінженерував два з відомих факторів Яманаки — білків, які отримали Нобелівську премію за їхню здатність перетворювати дорослі клітини назад на стовбурові клітини. Стовбурові клітини — це спеціальні клітини, які можуть як самооновлюватись (регенеруватися), так і диференціюватись у багато інших типів клітин в організмі. Вони важливі, оскільки діють як система ремонту організму і мають величезний потенціал для лікування хвороб, регенерації тканин і навіть повернення деяких аспектів старіння назад.

В лабораторії AI-дизайновані версії показали у 50 разів вищу експресію маркерів стовбурових клітин та більш ефективно ремонтували пошкодження ДНК, ніж оригінали. Іншими словами, вони змусили старі клітини діяти молодшими, швидше.

Чому це важливо

Фактори Яманаки є центральними для регенеративної медицини, з потенціалом лікування сліпоти, діабету, недостатності органів та інших захворювань. Але на практиці вони неефективні — менше 0,1 % клітин зазвичай перетворюються на стовбурові клітини, і процес може займати тижні. Знайшовши варіанти, які значно підвищують ефективність, штучний інтелект може прискорити дослідження переведення клітин на кілька років, скорочуючи час на традиційні методи біотехнології.

• Стартапи в сфері довголіття можуть використовувати білки, спроектовані штучним інтелектом, для більш безпечного та стабільного омолодження клітин.
• Термін розробки ліків може зменшитись, якщо моделі на кшталт GPT-4b micro стануть інженерами білків за запитом.
• Синтетична біологія може перейти від «того, що дала нам еволюція» до дослідження величезних дизайнерських просторів, які раніше були недоступні для людей.

Але є також серйозні застереження

Наукові дослідження ще на ранній стадії, і OpenAI визнає, що це лише доказ концепції. Валідація в лабораторії — це одне, а перехід до клінічних терапій — інше. Інженерія білків знаменита тим, що часто зазнає невдачі при трансляції з лабораторії до організму, не кажучи вже про людей.

Також існують переживання щодо біобезпеки — якщо штучний інтелект може швидко розробляти потужні білки, то ця сила має дві сторони. Відповідь OpenAI — це прозорість: робота з Retro публікується відкрито, щоб інші могли повторювати і критикувати її.

Для OpenAI це не просто експеримент; це показує, що інструменти мовних моделей можуть бути переорієнтовані на наукові відкриття.

«Коли дослідники приносять глибоке знання в нашу модель, проблеми, які раніше потребували років, можуть бути вирішені за лічені дні», — сказав Борис Пауер, який керує партнерствами з досліджень в компанії.

Якщо це правда, тоді штучний інтелект змінить не лише те, як ми пишемо чи кодуємо — він може почати змінювати те, що означає старіти, лікуватися та залишатися живим.