ИИ создает искусственные молекулы для управления генами в клетках млекопитающих

В журнале Cell вышло исследование, в котором учёные из Центра геномного регулирования в Испании разработали инструмент на основе ИИ. Он создает молекулы для контроля экспрессии генов, синтезируя уникальные ДНК-регуляторные последовательности и открывая новые горизонты в терапии.

Новости киберпанка: разработанная нейросетью ДНК впервые заработала в клетках млекопитающих ИИ впервые создал искусственные молекулы для управления генами. Авторы называют это новым этапом биологии В журнале Cell вышло исследование, описывающее, что генеративный ИИ смог успешно разработать искусственные молекулы, способные контролировать экспрессию генов в здоровых клетках млекопитающих. Ученые из Центра геномного регулирования Испания создали ИИ-инструмент, генерирующий ранее невиданные в природе ДНК-регуляторные последовательности. Модель может создавать фрагменты ДНК с заданными критериями. Например, включить в стволовых клетках ген, чтобы те превратились в эритроциты, но не в тромбоциты. Модель предсказывает комбинации «букв» ДНК нуклеотидных оснований: A, T, C, G , необходимые для требуемых схем экспрессии генов в конкретных типах клеток. Ученые синтезировали примерно 250-буквенные фрагменты ДНК химическим путем и добавляли их в вирус для доставки в клетки. Исследователи попросили ИИ спроектировать синтетические фрагменты, активирующие ген, кодирующий флуоресцентный белок в некоторых клетках, не изменяя экспрессию генов. Фрагменты были созданы с нуля и внедрены в клетки крови мышей, где последовательности слились с геномом в случайных местах. Это уже реальный киберпанк какой-то и кибер-биохакинг Крамола Приоткрой завесу

Синтетическая ДНК впервые управляла генами в клетках млекопитающих Ученые впервые применили генеративный искусственный интеллект для создания синтетических фрагментов ДНК, ранее не встречавшихся в природе. Эти фрагменты способны управлять активностью генов в здоровых клетках млекопитающих. Модель можно «запрограммировать» под конкретную задачу — например, включить ген в стволовых клетках, которые станут эритроцитами, но не в тех, что превратятся в тромбоциты. ИИ подбирает нужные комбинации букв ДНК, после чего ученые синтезируют полученные последовательности и доставляют их в клетки с помощью вирусов. Исследователи сравнивают этот подход с программированием — только в биологии.

ИИ научился управлять генами Ученые из Испании впервые использовали ИИ для создания молекул ДНК, которые управляют генами в клетках млекопитающих. ИИ разработал искусственные энхансеры — фрагменты ДНК, включающие или выключающие нужные гены. Технология работает как «программирование» для живых организмов, открывая путь к лечению рака и аутоиммунных заболеваний. Эксперименты на мышах уже подтвердили точность системы. В будущем это может привести к персонализированной медицине, где терапия будет точечно корректировать гены пациента. Уже стоит начинать бояться? Источник #новостИИ

Умный помощник, который всегда под рукой

ИИ взламывает ДНК: нейросети впервые запрограммировали живые клетки Научный прорыв: испанские исследователи из Центра геномного регулирования с помощью ИИ создали искусственные фрагменты ДНК, которые точно управляют генами в клетках млекопитающих Как это работает? — ИИ генерирует синтетические энхансеры — последовательности ДНК, включающие/выключающие гены — В эксперименте такие фрагменты заставили клетки мышей производить флуоресцентный белок только в нужных тканях — Это похоже на «программирование» живых организмов с нуля Перспективы: Точное лечение рака и аутоиммунных болезней без побочных эффектов Создание клеток крови из стволовых — по запросу Персонализированная медицина будущего: ИИ будет «писать» ДНК-код под конкретного пациента Ученые называют это расшифровкой языка клеток. Следующий шаг — научить ИИ проектировать еще более сложные генетические «программы»

ИИ впервые создал молекулы ДНК, точно управляющие генами в клетках млекопитающих: молекулы могут "включать" или "выключать" гены в конкретных клетках, например, заставлять стволовые клетки превращаться в клетки крови. Сейчас ученые отмечают, что такие ИИ-молекулы изменят подход к лечению генетических заболеваний, сделав терапию точнее и безопаснее. В планах создать еще более сложные молекулы для персонализированной медицины.

ИИ научили создавать «выключатели» для генов Ученые из Центра геномной регуляции и Университета Помпеу Фабра научили нейросеть генерировать фрагменты ДНК, которые включают или выключают нужные гены только в нужных клетках организма. Как это работает? Только около 2% ДНК — это гены, «рецепты» для создания белков. Остальные 98% долго считали «мусором», но позже выяснилось, что там содержатся миллионы энхансеров — «выключателей», активирующих гены. Но ученые до сих пор не до конца понимают механизм их работы: какая именно часть ДНК отвечает за активацию генов в конкретных клетках. Ученые нашли способ обойти эту проблему. Они искусственно синтезировали 64 тыс. энхансеров, изучили их свойства и обучили на этих данных нейросеть. Полученная ИИ-модель научилась создавать отрезки ДНК, интеграция которых в клетки позволяет включить или выключить в них нужные гены — точечно, без влияния на остальной организм. Разработку успешно протестировали на клетках мышей. Прорыв в генной терапии Технология может изменить подход к генной терапии, дав ученым в руки «генетический скальпель». В теории, искусственные энхансеры можно «настроить» на выключение поврежденных генов в раковых клетках, не трогая здоровые. Сейчас ученым приходится кропотливо искать подходящие природные энхансеры, которые могут работать неточно или вызывать побочные эффекты в других клетках. Правда, пока сделан только первый шаг: модели обучили и тестировали на ограниченном наборе генов и типов клеток. В организме человека — тысячи различных клеточных состояний и более 1600 регуляторных белков. Чтобы ИИ действительно понимал «язык» клеток, его нужно обучать дальше. Еще по теме: К каким прорывам в медицине нас уже привел AlphaFold? Evo 2: ИИ-модель, которая понимает жизнь , AI! #новости #наука