Metody leczenia ukąszeń nie zmieniły się od ponad wieku. Obecnie stosowane antytoksyny pozyskuje się z krwi zwierząt poddanych immunizacji. Produkcja takich surowic jest kosztowna, skomplikowana i często nieskuteczna wobec najbardziej toksycznych jadów. Dodatkowo, wymagają one chłodzenia i wyspecjalizowanego personelu medycznego, co sprawia, że dla wielu ofiar pozostają poza zasięgiem.
Zespół badaczy pod kierownictwem Susany Vázquez Torres, biologa komputerowego z laboratorium projektowania białek na Uniwersytecie Waszyngtońskim, opracował nową metodę neutralizacji jadu węży, wykorzystując sztuczną inteligencję. Wyniki ich badań, opublikowane w czasopiśmie Nature, pokazują, że zaprojektowane przez AI białka skutecznie unieszkodliwiają toksyny jadowe w testach laboratoryjnych.
Tradycyjna produkcja antytoksyn wymaga tysięcy pobrań jadu węży oraz licznych ekstrakcji osocza. Zespół Torres chce zastąpić ten proces sztuczną inteligencją, skracając lata badań do zaledwie kilku tygodni.
W laboratorium wykorzystano zaawansowane modele głębokiego uczenia, takie jak RFdiffusion i ProteinMPNN, uruchomione na procesorach graficznych NVIDIA Ampere oraz L40. Modele te wygenerowały miliony potencjalnych struktur antytoksynowych, które następnie były analizowane pod kątem skuteczności w interakcji z toksynami jadu.
Rezultaty okazały się imponujące:
W przeciwieństwie do tradycyjnych antytoksyn, których pojedyncza dawka kosztuje setki dolarów, nowe białka mogą być produkowane na masową skalę po znacznie niższych kosztach. Dzięki temu leczenie ukąszeń stanie się dostępne dla najbardziej zagrożonych społeczności.
Dla wielu ofiar jadów węży koszty leczenia są barierą nie do pokonania, a zwlekanie z pomocą prowadzi do tragicznych konsekwencji. Nowe białka, będące tanim i trwałym rozwiązaniem, mogą uratować miliony istnień ludzkich i zapobiec ubóstwu wynikającemu z kosztów leczenia.
To odkrycie to dopiero początek. Ta sama technologia może zostać wykorzystana do opracowywania precyzyjnych leków na choroby wirusowe, autoimmunologiczne i inne trudne do leczenia schorzenia.
Zamiast czasochłonnych badań opartych na metodzie prób i błędów, AI pozwala projektować leki z niespotykaną dotąd dokładnością. Badacze już pracują nad dostosowaniem nowo zaprojektowanych białek do badań klinicznych i produkcji na dużą skalę.
Jeśli technologia ta odniesie sukces, może zrewolucjonizować nie tylko leczenie ukąszeń, ale całą współczesną medycynę, czyniąc leki tańszymi i szerzej dostępnymi dla ludzi na całym świecie.