Новая ИИ-платформа SAMPLE создает белки без участия человека

Ученые из Университета Висконсин-Мэдисон (University of Wisconsin-Madison) разработали роботизированную платформу, управляемую искусственным интеллектом, которая значительно ускоряет процесс создания новых белков – с месяцев до недель. Открытие может иметь широкие применения в медицине, химии, материаловедении и биотехнологии.

Технология получила название Self-driving Autonomous Machines for Protein Landscape Exploration (SAMPLE). Основная идея заключается в том, что модели ИИ учатся понимать связи между последовательностью и функцией белка, проектируя новые белки и отправляя их на тестирование роботизированной системе. Полученные данные возвращаются обратно в алгоритм ИИ для уточнения модели.

В рамках исследования команда проверила способность четырех агентов SAMPLE на примере инженерии ферментов гликозил-гидролазы (гликозидазы), улучшая их термоустойчивость. Несмотря на различия в поведении, все агенты быстро смогли создать термоустойчивые ферменты.

Авторы исследования отметили, что автоматизированные лаборатории ускоряют процесс научного открытия и имеют большой потенциал в областях инженерии белков и синтетической биологии. Исследователи оценивают, что с помощью SAMPLE инженерия белков займет всего несколько недель, в то время как человеку потребовалось бы от 6 до 12 месяцев для достижения тех же результатов. Если SAMPLE оправдает ожидания, открытие может стать началом эры создания белков на заказ для самых разных областей науки и технологий.

В статье подчеркивается, что сочетание искусственного интеллекта и автоматизации революционизирует множество отраслей, начиная от производства и пищевой промышленности, и заканчивая фармацевтическими открытиями, сельским хозяйством и управлением отходами. Автоматизированные лаборатории изменят области биомолекулярной инженерии и синтетической биологии, автоматизируя трудоемкие и затратные кампании по созданию белков, что позволит ученым сосредоточиться на важных последующих применениях.