AI-inženjerisani proteini nude nadu za tretmane ugriza zmije.
Brief news summary
Vještačka inteligencija (AI) revolucionira oblast dizajna proteina, posebno u kontekstu liječenja ugriza zmija, koji svake godine oduzmu oko 100.000 života. Nedavna publikacija u *Nature* naglašava kako mašinsko učenje olakšava efikasniji dizajn proteina, omogućujući istraživačima da se suoče sa izazovima koji su prethodno ometali napredak. Ugrizi zmija predstavljaju ozbiljan globalni zdravstveni izazov, pri čemu su poboljšanja u liječenju stagnirala u poslednjem veku. Trenutni antivenomi, napravljeni od životinjske seruma, često pokazuju nekompatibilnu efikasnost i zahtevaju profesionalnu primenu, što odlaže hitnu pomoć. Kao rezultat toga, Svjetska zdravstvena organizacija klasifikuje ugrize zmija kao kritično zanemarenu tropsku bolest. Na Univerzitetu u Washingtonu, laboratorija Davida Bakera inicirala je program RFdiffusion, fokusirajući se na razvoj malih proteina dizajniranih za neutralizaciju toksina. U saradnji sa Susanom Vázquez Torres, kreiraju 'mini-bajdere' posebno konstruisane da ciljaju toksične supstance iz elapidnih zmija, poput kobra i addera. Ova nova metoda predstavlja obećavajući napredak u liječenju žrtava ugriza zmija, potencijalno transformišući terapeutske strategije i pristup njezi.Proteini stvoreni uz pomoć umjetne inteligencije (AI) imaju potencijal da protivrječe smrtonosnim efekatima toksina pronađenih u otrovima zmija, kao što su kobre, poskoci i druge opasne zmije. Ovi proteini dizajnirani uz pomoć AI mogli bi poslužiti kao osnova za novu generaciju terapija za ugrize zmija — stanje koje godišnje uzrokuje otprilike 100. 000 smrtnih slučajeva i još uvijek se liječi na načine koji podsjećaju na prakse od prije jednog vека. Studija objavljena u časopisu Nature 15. januara ističe kako je učenje mašine značajno napredovalo u računarskom dizajnu proteina. Zadatci koji su nekada trajali mjesecima, godinama, ili su se čak činili neizvedivima — poput dizajniranja proteina koji efikasno blokira drugi — sada se mogu završiti za samo nekoliko sekundi. Istraživači koriste AI za konceptualizaciju inovativnih novih proteina. "To je alarmantno, " komentariše Joseph Jardine, imunolog u Scripps Research-u u La Jolli, Kalifornija. "Prešli smo od 'to je bilo nemoguće' do stvarnog rješavanja problema iz stvarnog svijeta kroz rad na dokazivanju koncepta. " U mnogim regijama, ugrizi zmija su glavni uzrok smrti i dugotrajne invalidnosti. Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) u Ženevi, Švajcarska, klasifikovala je ugrize zmija kao visoko prioritetnu zapostavljenu tropsku bolest, svrstavajući ih uz druge kao što su denge i bjesnilo. Međutim, tretmani su tokom prošlog vijeka doživjeli mali napredak. Većina trenutnih opcija oslanja se na antitijela iz krvnog seruma konja i ovaca koji su imunizovani otrovom zmija.
Ove antivenome variraju u svojoj sigurnosti i efikasnosti i moraju se primjenjivati u zdravstvenim ustanovama od strane obučene osobe, što ograničava njihovu dostupnost, kako ističe José María Gutiérrez, toksikolog na Univerzitetu Kostarika u Institutu Clodomiro Picado u San Joséu. Kada je David Baker, računarni biofizičar na Univerzitetu Washington u Seattleu, predstavio revolucionarni program za dizajn proteina pod nazivom RFdiffusion krajem 2022. godine, razvoj tretmana za ugrize zmija nije bio na njegovoj agendi. Inspirisan AI alatima kao što su DALL-E i Midjourney, ovaj program je izuzetno uspješan u stvaranju malih proteina koji se snažno vežu za specifične ciljne proteine, uključujući one povezane s rakom i autoimunim poremećajima. Susana Vázquez Torres, biohemičarka u Bakerovom laboratoriju, imala je cilj da se bavi zapostavljenim bolestima i razmišljala je može li RFdiffusion poboljšati opcije liječenja ugriza zmija. Otrovi zmija se sastoje od raznih proteinskih toksina koji uzrokuju paralizu i oštećenje tkiva. AI je predložio brojne nove proteine. Ali da li neki od ovih zapravo funkcionišu? Vázquez Torres, Baker i njihov tim iskoristili su RFdiffusion za dizajniranje 'mini-veza' koje ciljaju kritične regije triju vrsta toksina koje proizvode elapidne zmije, koje uključuju kobre, mamba i poskoke.
Watch video about
AI-inženjerisani proteini nude nadu za tretmane ugriza zmije.
Try our premium solution and start getting clients — at no cost to you