tgoop.com/nn_for_science/2122
Last Update:
AlphaProteo: ИИ, который подбирает «ключи» для биологических замков
Среди авторов канала есть drug delivery & drug discovery scientist, поэтому сегодня разговор об этой сфере.
Одна из гиганских проблем разработки лекарств - побочные эффекты из-за неспецифических взаимодействий лекарства со всем подряд в нашем организме. Ее можно решить, например, инкапсулировав лекарство в наночастицу, которая распакуется, когда попадет внутрь целевой клетки из-за изменения pH. Тут возникает проблема доставки уже наночастицы в целевые клетки.
Для наглядности представьте, что вам нужно доставить посылку, только она магнитная: на нее всякое налипает, и она ко всему прилипает.
Ваша задача — создать такую посылку, чтобы она сильнее всего "прилипла" ровно к нужным дверям.
Для этого наночастицу "украшают" хитрым лигандами, которые взаимодействуют только с рецепторами, присутвующими в целевой клетке. И лиганды, и рецепторы - это белки. Мне нравится думать о них как о ключах и замках.
Анонсированная 5 сентября модель AlphaProteo от DeepMind выглядит для такой задачи очень и очень полезной. Она не просто ищет существующие ключи, но и генерирует новые, позволяя ученым разрабатывать биоструктуры с полезными функциями.
Да, функциями. Это ещё один слой проблем и возможностей drug discovery. Функция белка ведь зависит от структуры, если мы прикрепили что-то к белку, его функция может измениться. В биологии на каждом шагу нежданчик, и DeepMind очень старается помочь предсказывать возможные варианты.
В качестве теста AlphaProteo сгенерил лиганды для двух целевых вирусных белков (BHRF1 и SC2RBD домен связывания рецептора спайкового белка SARS-CoV-2), и для пяти белков, участвующих в развитии рака, воспаления и аутоиммунных заболеваний (IL-7Rɑ, PD-L1, TrkA, IL-17A и VEGF-A).
А потом проверили в настоящей лаборатории.
Под капотом все те же сверточные нейронные сети (CNN) и трансформеры, которые обрабатывают последовательности аминокислот и предсказывают их 3D-структуру с атомарной точностью, а также потенциальные функции белков.
Тренировочные данные - Protein Data Bank белков с известными структурами и функциями и более 100 млн белков авторства AlfaFold, отполировано обучением с подкреплением (reinforcement learning) и методами оптимизации энергетических ландшафтов.
Поиграться пока нельзя, возможно, добавят функционал в 🧬alphafold server
Пока только 📝пост
И 📖whitepaper
BY AI для Всех
Share with your friend now:
tgoop.com/nn_for_science/2122