Машинное обучение уверенно шагает по планете. С его помощью авторы новой статьи, вышедшей в Nature на днях, разработали белки, связывающие основные компоненты змеиных ядов — α-нейротоксины с длинными и короткими цепями и цитотоксины из семейства 3FTx.

До настоящего времени лечение укусов змей оставалось практически неизменным в течение столетия. Основой антидотов являются антитела, полученные из крови лошадей и овец, которые ранее подвергались воздействию змеиных ядов. Эти препараты имеют свои ограничения по безопасности и эффективности и требуют профессионального медицинского вмешательства.

Группа ученых из Великобритании и США под руководством нобелевского лауреата Дэвида Бейкера сконструировала несколько новых белков, которые нейтрализуют трехпальцевые токсины змей.

Особенность подхода состоит в том, что эти белки разработаны de novo с помощью метода глубокого обучения RFdiffusion. Эта технология искусственного интеллекта, вдохновленная созданием изображений, сначала генерирует случайный набор аминокислотных остатков, а затем с каждой итерацией уменьшает количество «шума». В конце концов программа выдает структуру белка с нужными свойствами и функциями.

Преимущество такой технологии — возможность сконструировать белки с высокой специфичностью и аффинностью к мишени, не прибегая к масштабному скринингу. Как правило, сгенерированные de novo белки также термостабильны и отличаются небольшим размером, что улучшает их способность проникать в ткани. Разработанные de novo белки можно получать в микробных продуцентах, что сокращает стоимость производства препарата.