Штучний інтелект у боротьбі з отрутою: створено нові білки для нейтралізації зміїних токсинів

Щороку укуси змій стають причиною смерті понад 100 тисяч людей, а сотні тисяч залишаються з важкими наслідками. Традиційні методи лікування засновані на антитілах, отриманих з крові тварин, але вони дорогі, мають побічні ефекти та обмежену ефективність. Нове дослідження, опубліковане у журналі Nature, демонструє перспективний підхід, що використовує штучний інтелект для створення синтетичних білків, які можуть нейтралізувати отруту ефективніше.

Група науковців під керівництвом Сусани Васкес Торрес за допомогою AI-моделей розробила білки, здатні блокувати ключові токсини змій. У лабораторних умовах ці білки врятували 100% мишей при введенні разом із токсинами. Нові молекули не лише ефективніші, ніж антитіла, а й термостабільні, дешевші у виробництві, та їх можна створювати за допомогою мікроорганізмів.

Штучний інтелект допоміг моделювати структури білків, що зв’язуються з отрутою, за лічені місяці. Спершу система RoseTTAFold створювала схеми зв’язування, а ProteinMPNN розробляла послідовності амінокислот. Модель AlphaFold2 перевіряла передбачувані форми. Люди-експерти вибирали найкращі варіанти для експериментів. Серед них два антинейротоксинові білки продемонстрували повний захист мишей від смерті навіть при затримці введення до 30 хвилин.

Новий підхід не лише пришвидшує створення ліків, а й відкриває перспективи для розробки протиотрут широкого спектра. Втім, знадобляться роки, щоб провести випробування на людях і довести їх безпеку. Проте потенціал цієї технології величезний: білки de novo можуть стати основою для лікування різноманітних хвороб.