Under de senaste åren har AI gjort betydande framsteg i att förutsäga proteinstrukturer, som är avgörande för liv. Även om detta är banbrytande, kan relevansen av dessa framsteg vara oklar för icke-biologer. En övertygande tillämpning visas i det senaste numret av *Nature*, där ett team, inklusive Nobelpristagaren David Baker från University of Washington, använde AI för att konstruera proteiner som kan neutralisera vissa ormgiftstoxiner. Även om det inte är helt felfritt, visar det hur ny mjukvara kan hantera tidigare ohanterliga utmaningar. Ormgift består av olika proteinbaserade toxiner som angriper offer på flera fronter. Nuvarande behandlingar involverar antikroppar från djurs exponering för gift, vilket kräver kylförvaring och frekventa förnyelser. Att designa mindre, stabila proteiner kan möjliggöra produktion i bakterier, vilket skulle eliminera behovet av kylförvaring—viktigt för ormbettincidenter på landsbygden eller i vildmarken. Studien fokuserade på "tre-finger-toxiner, " vanliga i farliga ormar som mambas och kobror. Dessa toxiner orsakar cellulär toxicitet genom att störa cellmembran och blockera neurotransmittorreceptorer.

Forskarna använde ett AI-verktyg, RFdiffusion, för att skapa proteiner som är komplementära till dessa toxiner och använde sedan ProteinMPNN för att bestämma aminosyrasekvenserna för dessa proteiner. DeepMinds AlphaFold2 och Rosetta-mjukvara uppskattade interaktionsstyrkorna mellan nyligen designade proteiner och toxiner. Efter att ha valt den mest lovande proteinkandidaten, föreslog AI förbättrade varianter, där 15% visade starkare toxininteraktioner. Dessa förbättrade proteiner syntetiserades i bakterier och neutraliserade framgångsrikt neurotoxiska effekter i möss, även efter exponering. Dock lyckades inte försöken att hämma membranstörande toxiner minska hudlesioner i tester, vilket belyser potentiella luckor i förståelsen av dessa proteiners mekanismer. Även om studien enbart riktade sig mot två gifttoxiner, understryker den AI:s transformerande potential i biologiska interventioner. AI-verktyg kan nu effektivisera processer som tidigare krävde år av komplex forskning, vilket erbjuder ett radikalt framsteg inom bioteknik. Ändå betyder den specifika karaktären hos AI-designade hämmare att de kanske inte kan tillämpas universellt över olika ormsläkters gifter, vilket betonar behovet av fortsatt förfining för bredare tillämpning.