ИИ создал «генные ножницы», которых никогда не существовало в природе.
ИИ создал «генные ножницы», которых никогда не существовало в природе. Дженнифер Дудна, получившая вместе с Шарпантье в 2020 Нобелевку по химии за CRISPR, на этот раз взялась за другой белок - TnpB, который является эволюционным предком популярной нуклеазы Cas12. Проблема типичного CRISPR-Cas в том, что заимствованные Cas9 и Cas12 из бактерий не адаптированы под нужды человека с точки зрения размера и свойств. Чтобы получить более компактные и точные версии с меньшим иммунным ответом и способностью распознавать больше мишеней, их нужно модифицировать вручную. Большинство белков Cas9 состоят более чем из 1000 аминокислот, а теоретическое пространство последовательностей равно 20 в степени 1000 - это на много порядков больше общего количества атомов в наблюдаемой Вселенной. Сначала модель ИИ сгенерировала тысячи новых аминокислотных последовательностей, сохраняющих нужную трехмерную структуру. Затем второй алгоритм отсеял варианты, критичные для функции. Новые белки (SynTnpBs) отличаются от природных аналогов почти на 30% последовательности (ранее успехом считалось 1-2%) и при этом у них более высокая эффективность редактирования в клетках человека, бактерий и растений - частота нецелевого редактирования на ~95% ниже, чем у самого распространенного метода редактирования генома с помощью белка SpCas9. AI спроектировал функциональные белки, выйдя за рамки эволюционных ограничений.