AI będzie nadpisywać geny. Koniec chorób genetycznych?
Skoro AI poprzez sekwencje znaków potrafi nauczyć się ludzkiego języka, to poprzez sekwencje aminokwasów nauczy się tworzenia ludzkich genów. Z takiego założenia wyszli naukowcy pewnego startupu, którzy opracowali edytor ludzkich genów wykorzystujący duży model językowy AI.
Po grubo ponad roku boomu na generatywną AI ciężko jest znaleźć coś, w tworzenie czego nie zaangażowano sztucznej inteligencji. Twórcze pisanie, programowanie, prace naukowe czy tworzenie nowego smaku Coca-Coli.
Teraz pewien amerykański startup proponuje kolejne zastosowanie generatywnej AI: modyfikacja genów.
Po jednej stronie oceanu pisze opisy postów na Instagrama, po drugiej modyfikuje geny. Naukowcy znaleźli nowe zastosowanie dla dużych modeli językowych AI
Grupa naukowców pracujących dla startupu Profluent opublikowała pracę naukową dotyczącą zastosowania dużych modeli językowych (LLM) do modyfikacji genów poprzez biologiczny mechanizm CRISPR. Publikację, która nie przeszła jeszcze recenzji naukowej można przeczytać w archiwum bioRxiv.
CRISPR to skrót od "clustered regularly interspaced short palindromic repeats" (regularnie połączone krótkie powtórzenia palindromiczne). Powtórzenia zawarte w nazwie CRISPR znajdują się w DNA bakterii i w rzeczywistości stanowią kopie małych fragmentów wirusów, które bakterie wykorzystują jak "album" pozwalający im identyfikować jak wyglądają wirusy. Z kolei Cas9 to enzym, który może rozwiązywać połączenia DNA. Bakterie zwalczają wirusy, wysyłając enzym Cas9, aby odseparował wirusy, które bakterie identyfikują za pomocą CRISPR. W 2012 roku Jennifer Doudna i Emmanuelle Charpentier opublikowały badanie pokazujące wykorzystanie metody CRISPR/Cas9 do modyfikacji DNA przez ludzi, za co osiem lat później otrzymały nagrodę Nobla.
Ze względu na problemy natury etycznej CRISPR/Cas9 nie znalazło jeszcze zastosowania u ludzi. Jednak w świecie zwierząt naukowcy wykorzystali je do choćby modyfikacji genów i uodpornienia zwierząt na choroby czy sterylizacji komarów.
Generatywna AI pokroju ChatGPT do działania wykorzystuje setki gigabajtów danych, dzięki którym generuje pożądane przez nas odpowiedzi z użyciem języka naturalnego. W podobny sposób ma działać edytor genów Profluent, który został wytrenowany za pomocą "ogromnych ilości danych biologicznych". AI startupu na podstawie danych biologicznych nauczyła prawidłowości i zasad "sterujących" tworzeniem genów, dzięki czemu jest ona w stanie tworzyć własne, nigdy wcześniej nieistniejące w naturze.
Te modele sztucznej inteligencji uczą się na podstawie sekwencji - niezależnie od tego, czy są to sekwencje znaków, słów, kodu komputerowego czy aminokwasów
Powiedział dyrektor generalny Profluent, Ali Madani w wypowiedzi dla The New York Times
Co więcej sam startup w poniedziałek ogłosił pomyślne przeprowadzenie modyfikacji ludzkiego genomu za pomocą AI i użyty do tego edytor - OpenCRISPR-1 - został udostępniony w ramach otwartego oprogramowania (open-source). A to z kolei umożliwia dowolnej osobie, firmie czy instytucji naukowej eksperymentowanie z edytorem genów.
Aczkolwiek nie przeprowadzono jeszcze testów klinicznych syntetycznych edytorów genów Profluent, więc nie jest jasne, czy startup już teraz zrewolucjonizował genetykę. Jednak wysiłki badaczy firmy pokazują, że generatywna AI może mieć zastosowania również na tym polu.
Może zainteresować cię także:
