Startup Cradle тек сұрауды енгізу арқылы арнайы протеиндерді жобалауға мүмкіндік береді

Блокта жаңа компания бар, оның міндеті биологияны бағдарламалауды жеңілдету болып табылады. Еуропалық стартап қоңырау шалды Бесік платформасын жасағаннан кейін жасырындықтан шығады. Ол жаңа ғана басқаратын 5.5 миллион еуро (5.4 миллион доллар) тұқымдық қаржыландыру раундын жариялады Кәсіпкерлік индексі, Туысты капитал, және періште инвесторлары, соның ішінде Lyft негізін қалаушы және президенті Джон ЦиммерLyft
, және Эмили Лепруст, бас директоры және негізін қалаушы Твистикалық биоесцент. Екі сайты бар - бірі Делфтте, Нидерландыда және екіншісі - Цюрихте, Швейцарияда - Cradle биология мен жасанды интеллект әлемінде, ғалымдардың белоктарды жобалау тәсілін бұзу қаупін тудыратын қуатты технологиялар біріктіруінде.

Компанияның белоктарға деген тар көзқарасына алданып қалмаңыз. Олар инженерлік болса да, біз жейтін нәрсе емес жануарларсыз ет, жұмыртқа және сүт өнімдер шын мәнінде синтетикалық биологияның үлкен бағыты болып табылады. Ақуыздар да жан-жақты биологиялық машиналар болып табылады, олар тірі жасушалардағы барлық дерлік функцияларды негіздейді және биологиядан тыс бірдей көп қолданылады. Жуғыш заттарда, косметикада және тоқыма бұйымдарында қолданылатын ферменттер туралы ойланыңыз; немесе күшті терапиялық препараттарды жасайтын антиденелер; немесе, шын мәнінде, сусымалы және арнайы химиялық заттар, хош иістер мен хош иістер, биоотын, материалдар және т.б. сияқты өнімдерді жасау үшін ақуыздар реакцияларды катализдейтін биотехнологияның кез келген басқа саласы. Бұл биомолекулалардың сансыз қолданылуы бар және Cradle жан-жақты тапсырмаларды орындайтын арнайы протеиндерді жобалау мүмкіндігі бар қосымша қосымшаларды қосуды қалайды.

Cradle негізін қалаушы және бас директоры Стеф ван Грикен өзін «жұқа ақуыздың жеткізушісі» деп сипаттайды. Ол соңғы онжылдықта жұмыс істеді Google AI бірнеше машиналық оқыту қосымшаларын әзірлеуге жетекшілік етеді, сонымен қатар at X, Google-дың «ай түсіретін зауыты», бастапқы кезеңдегі жобалардың орындылығын бағалау. Google-дағы қызметіндеGOOG
, ол ақуыздардың тіліне таң қалды - аминқышқылдарының реттілігі белгілі бір қатпарлы үлгілерге қалай ауысады және белоктардың күрделі функцияларын орындауға мүмкіндік беретін құрылымдарды құрайды. Содан бері ол ақуызды ұтымды дизайнға жақсырақ болжау жасау үшін табиғи тілді өңдеу технологиясын ақуыз тізбегінің функцияға қалай ауысатыны туралы түсінігімізбен біріктіру идеясымен жұмыс істеуде.

Дизайнерлік протеиндер - бұл көп миллиард долларлық сала: нарыққа жету болжануда 3.9 $ 2024 миллиард доллар, көбіне ақуызға негізделген терапевтикаға негізделген. Бірақ бұл одан да үлкен болуы мүмкін: синтетикалық биологияның басқа салаларына тармақталудың үлкен әлеуеті бар, егер тек арнайы протеиндерді жобалау соншалықты қиын болмаса. Қазіргі уақытта ақуыз инженериясын жасау әдісі зертханада сынақ және қателік арқылы жүзеге асырылады және дизайн сипаттамаларына жетудің әдеттегі сәттілігі 1% -дан аз. Табысқа жету мүмкіндігін арттыру үшін биологтар сияқты бағдарламалық құралдарды пайдалана алады Розетта or AlphaFold белок құрылымын оның ретіне қарай болжау. Ақуыздар оригами сияқты 3D пішіндерге жиналатын аминқышқылдарының тізбегі ретінде басталады. Бірақ бүктелу үлгісін болжау өте күрделі мәселе және Rosetta сияқты бағдарлама жұмыс істеу үшін көптеген жылдар бойы оқытуды және мыңдаған компьютерлерді қажет етеді.

Cradle проблемаға басқаша қарайды: олар ақуыздарды «кері инженериялау» үшін генеративті модельді пайдаланады. сияқты генеративті модельдер туралы естіген немесе тіпті пайдаланған болуыңыз мүмкін ТАҚТАША ол сипаттаушы енгізуге негізделген жаңа кескіндерді жасай алады. Cradle негізін қалаушылар жаңа ақуыз архитектурасын жобалау үшін дәл осындай принципті қолдануды ойлады. Тізбектілік-құрылымдық үлгілерді пайдаланудың орнына олар нақты деректерге үйретілген машиналық оқыту алгоритмдерін пайдаланады. Пайдаланушы протеиннің қандай түрін жасағысы келетінін көрсете алады және платформа сол құрылымды жасай алатын ықтимал тізбектердің тізімін береді. Ең жақсысы - оны пайдалану үшін сізге машинаны үйрену маманы болудың қажеті жоқ:

«Cradle-дің өзін-өзі оқытатын, өзін-өзі жетілдіретін генеративті машиналық оқыту үлгілері биологқа ақуыздың генетикалық кодының қай бөліктерін өзгерту қажет болатынын болжау үшін «табиғи тілді өңдеу» саласындағы соңғы жетістіктерге сүйенеді, бұл ғалымның оң эксперименттік нәтижелерге қол жеткізу мүмкіндігін айтарлықтай арттырады. машиналық оқыту фонының қажеттілігі », - деді бас директор пресс-релизінде. «Осы әдіс арқылы Cradle синтетикалық биологиялық өнімді нарыққа шығарудың уақыты мен құнын үлкен тәртіппен азайта алады деп санайды».

Бүгінгі күні биотехнологиялық және синтетикалық биология компанияларының көпшілігі инженерлік протеиндерге келетін болсақ, олар өздерінің құрылғыларына қалдырылады. Негізгі ойыншылар ақуыз инженериясы саласында Thermo Fischer, Danaher, Agilent Technologies кіредіA
, және Bio-Rad, сондай-ақ кішігірім компаниялар сияқты КодексисCDXS
, Genscript, Caribou Biosciences, Арзеда, және мүмкін емес тағамдар. Бірақ көптеген синтетикалық биология компаниялары үшін протеиндік инженерия - бұл мақсатқа жету құралы және олар шынымен де ерекше назар аударатын нәрсе - тапсырыс беруші белоктардың төменгі ағынды қолданбалары. Cradle оларға табысқа жету мүмкіндіктерін жақсарту үшін құрал ұсынғысы келеді: «Біз командаларға аз және сәтті тәжірибелер арқылы ақуыздарды жасауға көмектескіміз келеді», - деді Стеф.

Cradle өзі синтетикалық биология да, машиналық оқыту компаниясы да емес - екеуі де. «Біз жай ғана машина үйренетін компания болғымыз келмеді; Сіз шынымен де биологияны түсінуіңіз керек », - деді Стеф. Команда мүшелері Google, IBM сияқты компаниялардан әкелген машиналық оқыту технологиясы және жоғары зертханалық дағдылары барIBM
, Zymergen және Perfect Day, бар болғаны 13 адамнан тұратын Cradle командасы бір жылдан аз уақыт ішінде жұмыс алаңын салды. Бұл кеңістікте басқа компаниялар көп емес. Сайрус био Розеттаның әзірлеушісі, Вашингтон университетінің профессоры Дэвид Бейкер негізін қалаған, жаңа терапияны әзірлеу үшін AI-көмектесетін ақуыз дизайнын қолданатын тағы бір жоба.

Cradle командасының әртүрлі ортасына сәйкес болу үшін компания технологияның әртүрлі салаларынан инвесторларды, соның ішінде Twist Bioscience ДНҚ синтезі компаниясының негізін қалаушы Эмили Лепруст пен Lyft президенті Джон Циммерді тартты. Әуелі компанияның қызығушылығы таң қалдыруы мүмкін; бірақ машиналық оқытудағы көптеген жетістіктер техниканың басқа салаларынан келді. Компанияның негізін қалаушы Джелле Принстің өзі Uber-тен келгенUBER
және Uber және Booking.com сияқты көптеген табысты компаниялар үшін алғашқы қолданбаларды әзірлеуге және құруға қатысты.

Әртүрлі аймақтарда осылай болады терең технология соқтығыс: жаңа мүмкіндіктердің галактикасы туды. Стеф өзінің компаниясының химиялық заттар мен ингредиенттер кеңістігінде, материалтану мен инженерияда және басқа салаларда синтетикалық биологияның инновацияларына мүмкіндік беретінін болжайды: «Біз тағы да көптеген компаниялардың салынуы үшін катализатор боламыз деп үміттенеміз, өйткені [өнімдерді] алу құны нарық төмендеуі керек. Егер сіз екі жылда 15 адамнан тұратын командамен және бірнеше миллион доллармен био-негізделген өнімді құра алсаңыз, бұл сәттілік болар еді ».

Cradle бағдарламалық жасақтамасын қазірдің өзінде бірнеше компаниялар пайдаланып жатыр және олар оны мүмкіндігінше кеңінен таратқысы келеді. Сондықтан платформа академиктер үшін тегін. Cradle сонымен қатар ыңғайлы IP шарттарын ұсынады, мұнда пайдаланушылар платформаны пайдаланып жасалған кез келген өнімдерге роялти төлеуге міндетті емес, сонымен қатар коммерциялық құпияларды қорғау үшін толық құпиялылық пен қауіпсіздікті қамтамасыз етеді. «Біз протеиндік инженерияны демократияландыру үшін оны барлығына қолжетімді еткіміз келеді», - дейді Cradle компаниясының бас директоры. Стеф келесі жылы SynBioBeta конференциясында сөз сөйлейді, бұл жерде синтетикалық биология жетекшілері мен көрегендері тұрақты болашақты құру үшін жиналады. Cradle технологиясы қандай жаңа идеяларды шабыттандыратынын көрейік.

Рахмет Катя Тарасава осы мақала бойынша қосымша зерттеулер мен есеп беру үшін. Мен SynBioBeta негізін қалаушымын және мен жазатын кейбір компаниялар, соның ішінде Twist Bioscience, демеушілер. SynBioBeta конференциясы және апта сайынғы қорыту.