Inteligência artificial melhora vírus para terapia genética

Dependovírus ou parvovírus "associados" a adenovírus (AAVs) são ferramentas muito úteis nos EUA Terapia de genes. Isso ocorre porque eles podem transferir DNA para a célula e são inofensivos para os humanos. Portanto, eles são usados ​​como portadores da informação genética necessária para combater doenças.

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No entanto, existem sérias limitações que significam que seu uso é atualmente severamente restrito e nem todos os pacientes podem usá-los, portanto, nem todos podem receber terapia genética. A primeira dessas limitações é a capacidade limitada de AAV, para anexar às células. A segunda limitação é o sistema imunológico humano. Estima-se que 50-70% das pessoas contra um Infecção AAV são resistentes porque já entraram em contato com alguma forma desse vírus. No caso deles, as terapias genéticas não funcionam porque o sistema imunológico tem tempo para fazer isso vírus destruir antes de entrar na célula e com ele o material genético necessário para realizar a terapia. Um dos mais importantes campos de pesquisa em terapia genética é, portanto, a tentativa de sistema imunológico para ser mais esperto.

Dr. George Church da Harvard University trabalhou com Pesquisa do Google e Dyno Therapeutics um Técnica de aprendizado profundo usado para projetar variantes muito diferentes do capsídeo (casca da proteína) do vírus AAV. Os pesquisadores se concentraram nas sequências do genoma viral que codificam um segmento de proteína chave que desempenha um papel central na infecção de células-alvo e no reconhecimento do vírus pelo sistema imunológico spielt.

Os especialistas mostraram que com o uso da inteligência artificial é possível diferenciar um grande número deles. Capsids que podem então ser testados quanto à sua capacidade de escapar do ataque do sistema imunológico. Os pesquisadores começaram com uma pequena quantidade de dados sobre um Capsídeopara atingir 200.000 variantes.

Nossa pesquisa mostra claramente que estamos familiarizados com aprendizado de máquina pode projetar um grande número de variantes, muito mais do que existe na natureza. Continuamos a refinar nossa tecnologia não apenas para criar portadores que podem resistir a ataques do sistema imunológico, mas também para se anexar a tipos de tecido selecionados de forma mais eficiente e seletiva ", disse Eric Kelsic, PhD, Diretor e Co-Fundador da Dyno Therapeutics.
Em um artigo publicado na Nature, ficamos sabendo que uma avaliação preliminar dos capsídeos projetados pela AI descobriu que quase 60% poderiam funcionar. Este é um avanço significativo. A mutagênese aleatória é usada atualmente para diferenciar cápsides, com a porcentagem de cápsides utilizáveis ​​sendo inferior a 1%.
Quanto mais nos desviamos da aparência natural do AAV, mais provável é que o sistema imunológico não o reconheça, acrescenta Sam Sinai, Ph.D., o outro fundador da Dyno Therapeutics, que liderou a equipe que dirigiu o Modelagem computacional realizada. A chave para o sucesso, no entanto, é fazer um capsídeo que possa transportar de forma estável a carga de DNA. Métodos convencionais de obtenção de um Capsids consomem muito tempo e consomem muitos recursos, e muito poucos permanecem utilizáveis Capsids receber. Aqui, no entanto, podemos encontrar rapidamente uma grande variedade AAV capsids vitória, que é a base para o desenvolvimento de Terapias genéticas estão disponíveis para mais pessoas. "