AI-Designed “Minibinder” Proteins Guide T Cells to Destroy Cancer in Weeks
Команда учёных из Технического университета Дании (DTU) в сотрудничестве с Scripps Research разработала платформу на базе искусственного интеллекта, которая создаёт индивидуальные белки для превращения иммунных клеток в прецизионных уничтожителей рака. Такой подход радикально сокращает сроки разработки иммунотерапии — с нескольких лет до считанных недель.
🧬 Прорыв
Платформа использует три передовые ИИ-модели для создания небольших белков, известных как «минибайндеры». Они разработаны для прикрепления к Т‑клеткам и служат молекулярными GPS-устройствами, которые помогают находить и атаковать раковые клетки по специфическим маркёрам на их поверхности.
Как это работает:
- ИИ‑модель 1 анализирует 3D‑структуру белка, ассоциированного с раком (антигена).
- ИИ‑модель 2 генерирует аминокислотные последовательности, которые складываются в белки, способные связываться с целевым антигеном.
- ИИ‑модель 3 фильтрует тысячи кандидатов, формируя шорт-лист наиболее перспективных минибайндеров.
Затем эти минибайндеры прикрепляются к Т‑клеткам, создавая модифицированные иммунные клетки — получившие название IMPAC-T, «обученные» охотиться за конкретными раковыми клетками.
⚙️ Быстрый дизайн и встроенная безопасность
Система интегрирует AlphaFold2 — отмеченный Нобелевской премией инструмент DeepMind для предсказания свертывания белков, который проверяет вероятную структуру каждого минибайндера до его синтеза. Весь цикл от проектирования до тестирования занимает всего 4–6 недель, тогда как традиционно на это уходили годы.
Для минимизации риска побочных эффектов, платформа включает виртуальный скрининг на безопасность. Этот этап предсказывает, не будет ли минибайндер случайно связываться со здоровыми тканями человека, и исключает небезопасных кандидатов до начала лабораторных испытаний.
🎯 Для обычных и уникальных видов рака
В лабораторных экспериментах учёные спроектировали минибайндеры против NY-ESO-1 — известного ракового антигена, обнаруживаемого при меланоме и других опухолях. Белки, созданные с помощью ИИ, успешно направляли Т‑клетки на уничтожение клеток-мишеней.
Также команда сгенерировала минибайндеры для уникальной мутации меланомы пациента, продемонстрировав возможности персонализированной иммунотерапии, настроенной под индивидуальные маркёры рака конкретного больного.
🧪 Сроки до клиники
Хотя предварительные результаты многообещающие, платформе ещё предстоит пройти доклиническую и клиническую валидацию. Учёные оценивают, что первые испытания на людях возможны через пять лет. Конечная цель — внедрить процесс, аналогичный терапии CAR-T: выделить Т‑клетки пациента, изменить их с помощью ИИ-разработанных минибайндеров и затем вернуть обратно для поиска и уничтожения опухоли.
🌍 Почему это важно
Эта инновация — не просто очередной заголовок про ИИ, а реальный шаг к персонализированной медицине. Сократив цикл разработки и тестирования с лет до недель, ИИ‑платформы вроде этой смогут:
- Давать возможность создавать персонализированные противораковые препараты на основе профиля опухоли конкретного пациента.
- Сильно ускорить открытие лекарств и снизить их стоимость.
- Стать основой для аналогичных терапий против вирусов, аутоиммунных или редких генетических заболеваний.
Слияние генеративного ИИ, моделирования белков и синтетической биологии открывает новую эру биотехнологий нового поколения с поддержкой ИИ — и работа DTU является важным этапом на этом пути.
Источники: