Исследования биотехнологических приложений Nvidia: биотехнологическая команда лауреата Нобелевской премии использует искусственный интеллект для разработки синтетических белков, устойчивых к смертельному змеиному яду

Вычислительный биолог Сюзана Васкес Торрес работает в лаборатории нобелевского лауреата Дэвида Бейкера в Вашингтонском университете, а ее биотехнологическая команда использует искусственный интеллект для создания новых синтетических белков, которые могут нейтрализовать агрессивный змеиный яд, помогая людям противостоять смертельному змеиному яду, и результаты показывают, что новый синтетический белок, разработанный Торресом и его командой с помощью искусственного интеллекта, быстрее и эффективнее, чем традиционная инъекция противоядия.

В прошлом, после того, как люди были укушены ядовитыми змеями, они могли полагаться только на инъекцию иммунной сыворотки, чтобы противостоять змеиному яду, процесс изготовления сыворотки был громоздким, кровь должна была быть взята у многих животных, чтобы сделать сыворотку, и частота неудач лечения была высокой, неспособной полностью противостоять яду, в сочетании со сложностью сохранения сыворотки, дорогой, недоступной для широкой публики, эти медицинские проблемы могут быть решены с помощью ИИ, исследователи используют большие языковые модели для решения миссии, которая отнимает много времени и недостижима в лаборатории.

Сюзана Васкес Торрес и ее команда опубликовали свое исследование в журнале Nature, дав новую надежду фермерам в сельских общинах в Южной и Латинской Америке, которые уже давно были серьезно ранены или даже убиты укусами ядовитых змей, а синтетический белок, разработанный искусственным интеллектом, быстрее, чем традиционные медицинские методы извлечения сыворотки, чтобы противостоять змеиному яду, и может сэкономить время и стоимость тестирования в лаборатории, и может быть количественно определен в больших масштабах. Люди, у которых раньше не было денег на лечение, имеют более дешевые способы противостоять змеиному яду, снижая вероятность ампутации и смерти.

Модели глубокого обучения ИИ помогают разрабатывать синтетические белки для борьбы со смертельным ядом кобры

Модель глубокого обучения (RFdiffusion и ProteinMPNN) на архитектуре глубокого обучения NVIDIA Ampere создает миллионы потенциальных структур противоядий в компьютерном моделировании, исследователи используют не ручную сортировку белков в лаборатории, а прогностические модели, оснащенные искусственным интеллектом от NVIDIA и запускаемые на GPU, для предсказания взаимодействия синтезированных белков с змеиным ядом, быстро находя новые синтезированные белки, защищая людей и животных от смертельного змеиного яда.

Синтезированный в лаборатории синтезированный белок тесно связывается с трёхпальчатым токсином (3FTx) и эффективно нейтрализует ядовитость кобр, трёхпальчатый токсин является наиболее ядовитым компонентом кобры яда.

Применение биотехнологии ИИ может быть распространено на другие исследования вирусных инфекций и иммунных заболеваний

Это новое исследование может не только бороться со змеиным ядом, модели ИИ также могут быть распространены на другие биомедицинские исследования, могут обеспечить более точное лечение вирусных инфекций, аутоиммунных заболеваний или различных других неизлечимых заболеваний с помощью алгоритмов ИИ, чтобы заменить эксперименты по разработке новых лекарств, которые необходимо многократно тестировать, чтобы можно было легко производить и выпускать различные безрецептурные лекарства.

Торрес и ее партнеры, в том числе исследователи из Технического университета Дании, Университета Северного Колорадо и Ливерпульской школы тропической медицины, в настоящее время работают над разработкой синтетических белков для клинических испытаний и крупномасштабного производства.

Эта статья Nvidia по биотехнологическим исследованиям: биотехнологическая команда лауреата Нобелевской премии использует искусственный интеллект для проектирования синтетических белков, сопротивляющихся смертельному змеиному яду, впервые появилась на новостном портале ABMedia.