Австралийские ученые разработали инновационную систему под названием PROTEUS (Эволюция белков с помощью отбора), которая использует биологический искусственный интеллект для создания молекул с новыми или улучшенными функциями непосредственно в клетках млекопитающих. В отличие от традиционных систем, основанных на бактериальных клетках, PROTEUS позволяет проводить эволюцию прямо внутри клеток человеческого организма, что значительно ускоряет процесс.
PROTEUS использует инструмент, который назвали направленной эволюцией, — метод, удостоенный Нобелевской премии, который имитирует естественный отбор в лабораторных условиях. Система предназначена для решения сложных молекулярных проблем путем изучения миллионов генетических вариаций и выявления наиболее эффективных решений. Например, перед ним может быть поставлена задача отключить болезнетворный ген или усилить терапевтический белок, что делает его весьма полезным для разработки точных медицинских вмешательств, таких как усовершенствованные версии CRISPR или лекарства с улучшенной мРНК.
Одним из ключевых нововведений в PROTEUS является использование химерных вирусоподобных частиц - гибридов двух разных вирусов. Такая конструкция обеспечивает стабильность в течение многих циклов мутации и отбора и позволяет системе надежно функционировать в клетках млекопитающих. В результате PROTEUS может выделять белки, которые больше подходят для функционирования в организме человека, чем те, которые были получены с использованием более старых методов, основанных на бактериях.
Исследователи использовали PROTEUS для создания белков, которые более эффективно реагируют на лекарства, и нанотел, способных обнаруживать повреждения ДНК, что является ключевым фактором в развитии рака. Однако они подчеркивают, что система имеет широкое применение и потенциально может улучшить работу практически любого белка или молекулярного инструмента.
Авторы разработки считают, что PROTEUS может полностью изменить будущее молекулярной биологии и медицины. Обеспечивая непрерывную эволюцию клеток млекопитающих под управлением искусственного интеллекта, эта технология открывает новые возможности для создания генной терапии следующего поколения и биологических инструментов с поразительной точностью и скоростью.