Využití umělé inteligence k objevení terapeutických protilátek

Bývalý vědecký pracovník EMBL (Evropská mikrobiologická laboratoř) zakládá start-up DenovAI – pro širší, rychlejší a levnější objevování protilátek pomocí pokročilého strojového učení a výpočetní biofyziky.

Protilátky jsou důležitým nástrojem v arzenálu lidského imunitního systému proti nemocem. Připojují se k bakteriím, virům, plísním nebo toxinům a označují je ke zničení nebo odstranění z těla. Právě tato schopnost rozpoznávat a označovat cizí a škodlivé molekuly a organismy umožňuje terapeutické využití protilátek, včetně léčby nebo prevence nemocí, jako je rakovina, autoimunitní a metabolická onemocnění. Terapeutické protilátky nabízejí velký potenciál, ale výběr slibného kandidáta z miliard potenciálních protilátkových sekvencí je pracný, nákladný a v mnoha případech při identifikaci funkčních protilátek neúčinný.

Bývalý vědecký pracovník EMBL Kashif Sadiq nedávno založil start-upovou společnost DenovAI Biotech. Společnost vytvoří platformu v oblasti proteinového designu, výpočetního přístupu k návrhu proteinů (dosud se používá odvozování pomocí známé struktury). Společnost bude primárně vyvíjet biofyzikální řešení poháněné umělou inteligencí, které dokáže objevit potenciální protilátky a biologická léčiva s proteiny a navrhnout, které z nich by mohly být terapeuticky využity. V blízké budoucnosti může také poskytnout schopnosti nad rámec farmaceutických biologických látek, včetně diagnostiky, návrhu enzymů a biomateriálů. DenovAI bude stavět na nedávných pokrocích v predikci struktury proteinů, algoritmech umělé inteligence, výpočetních technikách molekulární biofyziky a zvýšené dostupnosti experimentálně stanovených struktur antigen-protilátka.

Prostřednictvím DenovAI se Sadiq snaží kombinovat umělou inteligenci a biofyziku k objevování sekvencí a struktur protilátek, které dokážou rozpoznat jakýkoli proteinový antigen a silně se na něj vázat. „Takový přístup ještě nebyl přijat,“ řekl Sadiq. „Zaznamenali jsme velký pokrok v oblasti terapeutických protilátek, od větší velikosti knihovny protilátek, až po funkčně orientované objevy, ale proces vývoje nových léků je stále neuvěřitelně pomalý, nesmírně drahý a neefektivní. Doufáme, že s podporou izraelské AION Labs a jejích partnerů vyvineme špičkové řešení, které zkrátí časovou náročnost objevů z měsíců na dny. To by mohlo dramaticky rozšířit rozsah protilátkové terapie na mnoho dalších onemocnění.“

DenovAI je podporována investicemi předních farmaceutických společností Pfizer, AstraZeneca, Merck a Teva s úzkou podporou Amazon Web Services (AWS) a další finanční podporou od Izraelského úřadu pro inovace a Izraelského biotechnologického fondu. DenovAI leží na průsečíku mezi biofyzikou, biotechnologií a umělou inteligencí, má potenciál způsobit revoluci v inovacích v objevování léků.

Sadiq působil ve výzkumné skupině Jana Korbela v EMBL v Heidelbergu, kde se spolupracovníky vynalezli technologii pro navrhování proteinů řízenou umělou inteligencí. S DenovAI hodlá Sadiq využít tuto technologii, která je licencována plně vlastněnou komerční dceřinou společností EMBL: EMBL Enterprise Management Technology Transfer GmbH (EMBLEM). Vedoucí skupiny EMBL Jan Korbel je pyšný, že DenovAI využívá potenciál terapeutických objevů řízených umělou inteligencí a staví na výzkumu pocházejícím z jeho laboratoře v EMBL. Biologové již dlouho využívají počítačové technologie k řešení biologických otázek. S nedávným významným pokrokem v metodách umělé inteligence se nyní otevírají velmi vzrušující příležitosti pro farmaceutický vývoj.

Evropská laboratoř molekulární biologie (EMBL) je evropská laboratoř biologických věd. Poskytuje vedení a koordinaci biologických věd v celé Evropě a její základní výzkum na světové úrovni hledá kolaborativní a interdisciplinární řešení pro některé z největších výzev současné společnosti. Poskytuje školení pro studenty a vědce, řídí vývoj nových technologií a metod v biologických vědách a nabízí nejmodernější výzkumnou infrastrukturu pro širokou škálu experimentálních a datových služeb. EMBL je mezivládní organizace s 28 členskými státy, jedním přidruženým členem a jedním potenciálním členem. Má pracoviště v Barceloně, Grenoblu, Hamburku, Heidelbergu, Hinxtonu poblíž Cambridge a v Římě.

Zdroj: EMBL