Революционный ИИ компании Basecamp Research легко редактирует геном, лечит рак и создает новые антибиотики

Компания Basecamp Research представила первые в мире модели искусственного интеллекта, способные программировать вставку генов — точную вставку крупных фрагментов ДНК в определенные участки генома. Модель EDEN, обученная на гигантской базе данных эволюции, «понимает» язык ДНК и разрабатывает молекулярные инструменты для этой задачи. Это позволит создать, например, CAR-T-клетки против рака и новые антибиотики для борьбы с устойчивыми инфекциями.

Программированная вставка гена – это вставка большие терапевтические последовательности ДНК в точно определенных местах генома человека. Существующие подходы, включая CRISPR, допускают лишь небольшие изменения и повреждают ДНК. Исследование Basecamp впервые показало, что искусственный интеллект может создавать ферменты для более точной вставки генов.

Платформа aiPGIпостроенный на основе эволюционного ЭДЕМ моделиобучен «языку ДНК» и закономерностям эволюции. Модели берут в качестве входных данных только целевую область генома и создают активные вставочные белки для ее модификации. ИИ планирует последовательность действий, проверяет результаты и при необходимости корректирует алгоритм, обеспечивая точное и безопасное редактирование ДНК.

Ученые Basecamp Research уже вставили терапевтические участки ДНК в более чем 10 000 мест в различных геномах, включая геном первичных Т-клеток человека. Таким образом были созданы CAR-T-клетки с высокой противоопухолевой активностью: в лабораторных экспериментах они убили более 90% раковых клеток.

Модели EDEN также были использованы для создания библиотеки новых антимикробных пептидов, 97% из которых показали активность в лабораторных испытаниях. Наиболее эффективные молекулы борются с мультирезистентными «супербактериями». Это может привести к появлению новых инструментов в борьбе с глобальным кризисом лекарственной устойчивости.

EDEN был обучен с использованием более 10 триллионов токенов эволюционной ДНК, собранных за пять лет из 150 мест в 28 странах и на пяти континентах. Самая крупная модель обучается на кластере из более чем 1000 графических процессоров NVIDIA Hopper и использует ускорение с помощью библиотек NVIDIA BioNeMo. Ее масштаб сопоставим с моделями уровня GPT-4, и это одна из самых вычислительно интенсивных биологических моделей, когда-либо созданных.

Разработка моделей EDEN и платформы aiPGI велась совместно с NVIDIA. Basecamp Research также привлекла инвестиции от венчурного подразделения NVIDIA NVentures в преддверии раунда финансирования серии C. Эти средства помогут ускорить дальнейшие исследования.

«Мы считаем, что находимся в начале масштабного расширения возможностей для пациентов с раком и генетическими заболеваниями», — сказал Джон Финн, главный научный сотрудник Basecamp Research. «Используя искусственный интеллект для разработки терапевтического фермента, мы надеемся ускорить разработку лекарств от тысяч неизлечимых заболеваний, потенциально изменив жизни миллионов людей».