Inteligența artificială îmbunătățește virușii pentru terapia genică

Dependovirusurile sau parvovirusurile „asociate” cu adenovirusurile (AAV) sunt instrumente foarte utile în SUA Terapia genică. Acest lucru se datorează faptului că pot transfera ADN în celulă și sunt inofensive pentru oameni. Prin urmare, acestea sunt folosite ca purtători de informații genetice necesare pentru combaterea bolilor.

Sursa imaginii: Pixabay

Cu toate acestea, există limitări serioase care înseamnă că utilizarea lor este în prezent sever limitată și nu toți pacienții le pot folosi, deci nu toată lumea poate primi terapie genetică. Prima dintre aceste limitări este capacitatea limitată a AAV, să se atașeze de celule. A doua limitare este sistemul imunitar uman. Se estimează că 50-70% dintre oameni împotriva unuia Infecția cu AAV sunt rezistente deoarece au intrat deja în contact cu o formă a acestui virus. În cazul lor, terapiile genice nu funcționează, deoarece sistemul imunitar are timp să facă acest lucru virus să distrugă înainte de a pătrunde în celulă și odată cu acesta materialul genetic necesar efectuării terapiei. Unul dintre cele mai importante domenii de cercetare în terapia genică este deci încercarea de a sistemul imunitar a păcăli.

Dr. George Church din Universitatea Harvard a lucrat cu Google Research și Dyno Therapeutics unul Tehnica de învățare profundă folosit pentru a proiecta variante foarte diferite ale capsidei (coajă proteică) a virusului AAV. Cercetătorii s-au concentrat asupra secvențelor genomului viral care codifică un segment cheie de proteine ​​care joacă un rol central în infecția celulelor țintă și în recunoașterea virusului de către sistemul imunitar joacă.

Specialiștii au arătat că prin utilizarea inteligenței artificiale este posibil să se diferențieze un număr mare dintre acestea Capside care pot fi apoi testate pentru capacitatea lor de a se sustrage atacului sistemului imunitar. Cercetătorii au început cu o cantitate mică de date pe unul capsidăpentru a viza 200.000 de variante.

Cercetările noastre arată clar că suntem familiarizați cu învățare automată poate proiecta un număr imens de variante, mult mai mult decât există în natură. Continuăm să ne rafinăm tehnica pentru a crea nu numai purtători care să poată rezista atacurilor sistemului imunitar, ci și pentru a ne atașa la tipuri de țesuturi selectate mai eficient și selectiv ”, a declarat Eric Kelsic, dr., Director și cofondator al Dyno Therapeutics.
Dintr-o lucrare publicată în Nature, aflăm că o evaluare preliminară a capsidelor proiectate de AI a constatat că aproape 60% ar putea funcționa. Acesta este un pas semnificativ înainte. Mutageneza aleatorie este utilizată în prezent pentru diferențierea capsidelor, procentul de capside utilizabile fiind mai mic de 1%.
Cu cât ne abatem mai mult de la aspectul natural al AAV, cu atât este mai probabil ca sistemul imunitar să nu-l recunoască, adaugă Sam Sinai, Ph.D., celălalt fondator al Dyno Therapeutics, care a condus echipa care conducea Modelarea computerizată efectuat. Cu toate acestea, cheia succesului este realizarea unei capside care să poată transporta în mod stabil sarcina utilă a ADN-ului. Metode convenționale de obținere a unuia Capside consumă foarte mult timp și resurse și foarte puțini rămân utilizabili Capside a primi. Totuși, aici putem găsi rapid o mare varietate Capside AAV câștiga, care stă la baza dezvoltării ulterioare a Terapii genetice sunt disponibile pentru mai mulți oameni. "