Startup νομπελίστα παρουσιάζει το πρώτο πλήρες μοντέλο εικονικού ανθρώπινου κυττάρου

Η GenBio AI παρουσίασε την Τρίτη το AIDO Cell, ένα σύστημα που περιγράφει ως το πρώτο «μοντέλο κόσμου» εικονικού κυττάρου, ικανό να προσομοιώνει τη συμπεριφορά του ανθρώπινου κυττάρου σε ολόκληρη τη βιολογική του ιεραρχία, από το DNA και το RNA έως τις πρωτεΐνες και τη δυναμική ολόκληρου του κυττάρου, τόσο στη φυσική του κατάσταση όσο και σε απόκριση σε φάρμακα ή άλλες παρεμβάσεις.businesswire

Η startup με έδρα το Πάλο Άλτο, συνιδρυτές της οποίας είναι ο νομπελίστας του 2024 David Baker και ο επιστήμονας τεχνητής νοημοσύνης Eric Xing, τοποθετεί το AIDO Cell ένα βήμα παραπέρα από εργαλεία όπως το AlphaFold της Alphabet Inc. ↘ 0.05%, το οποίο προβλέπει τη δομή μεμονωμένων πρωτεϊνών. Το AIDO Cell στοχεύει στη μοντελοποίηση του τρόπου με τον οποίο ο μοριακός μηχανισμός ενός ολόκληρου κυττάρου λειτουργεί ως ολοκληρωμένο σύστημα.statnews

«Με το AlphaFold προβλέπεις τη δομή ενός σπιτιού ή μαθαίνεις για έναν άνθρωπο σε μια πόλη, ενώ με το AIDO Cell προβλέπεις πώς λειτουργεί ολόκληρη η πόλη», δήλωσε ο Baker στο STAT News.statnews

Πώς λειτουργεί

Το AIDO Cell βασίζεται σε μια αρχιτεκτονική μοντέλου κόσμου που το καθιστά πολυεπίπεδο και με δυνατότητα διατήρησης κατάστασης. Ένας ερευνητής μπορεί να παρέμβει στο κύτταρο σε οποιοδήποτε επίπεδο, για παράδειγμα απενεργοποιώντας ένα γονίδιο, και να παρατηρήσει πώς οι επιπτώσεις διαχέονται από τη γονιδιακή ρύθμιση μέσω της πρωτεϊνικής συμπεριφοράς στο κύτταρο ως σύνολο. Επειδή το σύστημα θυμάται προηγούμενες παρεμβάσεις, οι διαδοχικές αλλαγές μπορούν να χτίζονται η μία πάνω στην άλλη αντί να αντιμετωπίζονται ως μεμονωμένες προβλέψεις.businesswire

Σε σχετικό άρθρο στο Nature Medicine, οι συνιδρυτές Eric Xing, Eran Segal και Le Song περιγράφουν μια προσέγγιση τριών σταδίων: τη δημιουργία θεμελιωδών μοντέλων για μεμονωμένες βιολογικές οντότητες, τη σύνδεση αυτών των μοντέλων σε διαφορετικές κλίμακες και στη συνέχεια την ευθυγράμμιση ολόκληρου του δικτύου σε ένα συνεκτικό σύστημα.lifespan

Πρώτα αποτελέσματα και περιορισμοί

Σε μια αρχική επίδειξη, η GenBio χρησιμοποίησε το AIDO Cell για να μοντελοποιήσει τις επιδράσεις της ιματινίμπης σε κύτταρα λευχαιμίας και διαπίστωσε ότι το σύστημα αναπαρήγαγε τον γνωστό μηχανισμό δράσης του φαρμάκου σε πολλά επίπεδα της κυτταρικής βιολογίας.businesswire

Το σύστημα υποστηρίζει επί του παρόντος δύο ευρέως χρησιμοποιούμενες αθάνατες ανθρώπινες κυτταρικές σειρές, την K562 που προέρχεται από ασθενή με χρόνια μυελογενή λευχαιμία και την HepG2 από όγκο στο ήπαρ, ενώ βρίσκονται υπό ανάπτυξη επιπλέον τύποι κυττάρων. Η GenBio περιγράφει αυτή την κυκλοφορία ως μια προεπισκόπηση και σχεδιάζει να διαθέσει πιο προηγμένες εκδόσεις αργότερα μέσα στο έτος και το επόμενο έτος.businesswire

Επιπτώσεις στην ανακάλυψη φαρμάκων

Η εταιρεία παρουσιάζει το AIDO Cell ως ένα πιθανό εικονικό πεδίο δοκιμών για τη φαρμακευτική έρευνα, όπου μόνο μία στις 10.000 ενώσεις που εισέρχονται στη διαδικασία ανάπτυξης φαρμάκων φτάνει τελικά στην κλινική πράξη. «Ένα σύστημα όπως το AIDO Cell επιτρέπει στις εταιρείες να αξιολογούν γρήγορα και με ακρίβεια αρκετούς υποψήφιους φαρμακευτικούς παράγοντες, οδηγώντας σε καλύτερες, ασφαλέστερες και πιο αποτελεσματικές θεραπείες χρόνια νωρίτερα από ό,τι είναι δυνατό σήμερα», δήλωσε ο συνιδρυτής και επιστημονικός διευθυντής Ziv Bar-Joseph, πρώην επικεφαλής τεχνητής νοημοσύνης στη Sanofi ↗ 1.26%.businesswire

Η GenBio προετοιμάζεται να ξεκινήσει ένα πρόγραμμα πρώιμης πρόσβασης για ακαδημαϊκούς συνεργάτες, επιστήμονες από τον ακαδημαϊκό χώρο, τη βιοτεχνολογία και τη φαρμακοβιομηχανία.lifespan+1