AlphaFold pomaga przeprojektować białka do edycji genów, aby zmniejszyć efekty poza celem

Naukowcy wykorzystali system sztucznej inteligencji AlphaFold do przeprojektowania białek do edycji genów, czyniąc je bezpieczniejszymi poprzez redukcję niezamierzonych zmian w DNA. Praca opublikowana w Nature dotyczy trwałego problemu bezpieczeństwa w terapii genowej: efektów poza celem, gdzie narzędzia edycyjne przypadkowo zmieniają niewłaściwą sekwencję genetyczną.

Te błędy poza celem dotykają pacjentów poddawanych terapiom edycji genów. Ponieważ ludzki genom jest ogromny, nawet rzadkie sekwencje DNA mogą pojawić się wielokrotnie przypadkowo. Chociaż prawdopodobieństwo pojedynczej edycji poza celem jest niskie, terapie często wymagają edycji wielu komórek, co czyni błędy prawie nieuniknionymi. Była to główna przeszkoda w opracowywaniu bezpiecznych terapii.

Znaczenie polega na poprawie profilu bezpieczeństwa edycji genów, co jest kluczowe dla przejścia terapii z badań do powszechnego zastosowania klinicznego. Poprzez redukcję efektów poza celem, zmodyfikowane białka mogą obniżyć ryzyko niezamierzonych zmian genetycznych, potencjalnie czyniąc terapie genowe bardziej niezawodnymi i akceptowalnymi w leczeniu chorób.

Zespół wykorzystał AlphaFold, program AI pierwotnie zaprojektowany do przewidywania struktur białek, aby zidentyfikować kluczowe obszary w białkach do edycji genów odpowiedzialne za aktywność poza celem. Następnie zmodyfikowali te konkretne regiony, aby zminimalizować błędy. Badanie zostało opublikowane w niedawnym wydaniu Nature, choć dokładna data nie została podana w źródle.

Edycja genów została odkryta około dwie dekady temu, a pierwsze terapie oparte na niej dopiero się pojawiają. Jednak wyzwania związane z bezpieczeństwem utrzymują się. Wcześniejsze wysiłki koncentrowały się na minimalizowaniu edycji poza celem, ale to podejście wykorzystujące AI do przeprojektowania samych białek stanowi nową strategię.

Kolejne kroki prawdopodobnie obejmują dalsze testowanie tych przeprojektowanych białek w modelach przedklinicznych, a ostatecznie u ludzi. Źródło sugeruje, że ta metoda może prowadzić do bezpieczniejszych narzędzi do edycji genów, potencjalnie przyspieszając rozwój terapii chorób genetycznych. Jednak w źródle nie podano konkretnego harmonogramu ani kolejnych eksperymentów.