Yapay zeka modeli Claude, akrep zehirindeki sinir sistemi toksinlerini hedef alan 318 bin 484 protein tasarladı. Laboratuvarda test edilen 211 tasarımdan 17'si belirlenen bağlanma kriterlerini karşılamayı başardı. Sonuçlar, akrep sokmalarına karşı yeni panzehirlerin geliştirilmesine yönelik araştırmalarda yapay zekanın kullanılabileceğini ortaya koydu.
Citrini Research'ün katkılarıyla yürütülen çalışmada, laboratuvar testlerini Adaptyv Bio ve Twist Bioscience gerçekleştirdi. En güçlü adaylar, Meksika'da bulunan bir akrep türünün toksinine tek haneli nanomolar düzeyinde bağlanma afinitesi gösterdi. Sonuç olarak proteinler hedef moleküle güçlü biçimde bağlandı.
Interesting Engineering'in haberine göre, akrep sokmaları dünya genelinde her yıl en az 1,2 milyon kişiyi etkiliyor ve çoğunlukla sağlık hizmetlerine erişimin kısıtlı olduğu bölgelerde özellikle çocuklar arasında 3 bin 250'den fazla ölüme yol açıyor.
Mevcut panzehirler genellikle at gibi hayvanların zehirle bağışıklanması ve kanlarından antikorların elde edilmesiyle üretiliyor. Üretim süreci aylar alabiliyor ve geliştirilen tedaviler genellikle sınırlı sayıdaki toksine karşı etkili oluyor.
Anthropic ise bu kısıtlamaları aşmaya yönelik çalışmada Claude modelini, belirli hedeflere bağlanmak üzere tasarlanan küçük proteinler olan minibinder'lar geliştirmekle görevlendirdi. Araştırma kapsamında Meksika, Brezilya, Kuzey Afrika ve Orta Doğu'da bulunan akreplerin ürettiği 5 nörotoksin hedef alındı.
Claude, büyük ölçüde otonom biçimde çalışarak 12 protein tasarım aracından yararlandı. 318 bin 484 aday protein oluşturdu ve 553 bin 52 protein-toksin eşleşmesini hesaplamalı yöntemlerle taradı. Çalışmada yaklaşık 10 bin GPU saati kullanıldı.
İlk komutun ardından verilen dört ek talimatla model, laboratuvarda test edilmek üzere 180 tasarım seçti. Araştırmacılar daha sonra Claude'un yardımıyla 31 tasarımı daha listeye ekledi. Toplam 211 aday protein laboratuvar incelemesine alındı. Adayların bir bölümü tek bir toksini hedeflerken diğerleri aynı anda birden fazla toksine bağlanacak şekilde tasarlandı.
Adaptyv Bio ve Twist Bioscience, proteinleri farklı laboratuvar yöntemleriyle üretti. Her iki şirket de moleküllerin birbirine ne kadar güçlü bağlandığını ve ne hızla ayrıldığını ölçen yüzey plazmon rezonansı tekniğini kullandı.
Bir adayın başarılı sayılması için her iki laboratuvarda da tutarlı bağlanma göstermesi, belirlenen afinite eşiğini karşılaması ve kontrol amacıyla kullanılan, insanlarda bulunan ilgisiz bir proteine tespit edilebilir düzeyde bağlanmaması gerekiyordu.
Testlerin sonunda 17 protein tasarımı belirlenen koşulları sağladı. 7'si Meksika akrep toksini Cn2'yi, 4'ü AaH I'i, 4'ü AaH II’yi ve 2'si LqhIII’ü hedef aldı. Birden fazla toksine bağlanmak üzere tasarlanan adayların hiçbiri birden fazla toksine karşı gerekli kriterleri karşılayamadı.
Yalnızca tek bir toksini hedeflemek üzere özel olarak geliştirilen 60 tasarımın 11'i başarılı oldu. Yaklaşık yüzde 18'lik başarı oranına karşılık gelen sonuç, belirli toksinlere yönelik protein tasarımlarının laboratuvar ortamında hedefe bağlanabildiğini gösterdi.
Google Play
App Store
09:44
Haberi Paylaş
İLGİLİ HABERLER
YORUM YAZ