Профессор Санмин Ли из Пхоханского университета науки и технологии (Южная Корея) совместно с лауреатом Нобелевской премии 2024 года Дэвидом Бейкером из Вашингтонского университета разработали уникальную терапевтическую платформу на основе искусственного интеллекта, имитирующую сложные структуры вирусов. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature.
Вирусы упаковывают генетический материал в белковые оболочки, что позволяет им эффективно заражать клетки. По этому принципу ученые создали искусственные «нанокапсулы», которые доставляют терапевтические гены в нужные клетки.
Исследовательская группа применила ИИ для моделирования наноклеток сложной геометрической формы: тетраэдр, октаэдр и икосаэдр. Особое внимание привлека последня форма. Структура-икосаэдр имеет диаметр 75 нанометров и способна вместить втрое больше генетического материала, чем другие. Так устроены, например, аденоассоциированные вирусы (AAV).
AAV — это вирусы, которые широко применяются в генной терапии как «доставщики» генетического материала. Они безопасны для человека, но могут переносить лишь ограниченное количество материала, что снижает их эффективность в лечении сложных заболеваний. Новая структура решает эту проблему.
Модели подтверждила электронная микроскопия: наноклетки точно соответствовали расчетам. Эксперименты показали их способность эффективно доставлять терапевтические вещества в клетки, что делает их перспективным инструментом для лечения рака, вирусных, генетических и даже неврологических заболевний.
«Искусственный интеллект открывает новую эру в биомедицине. Мы уверены, что наше исследование ускорит развитие генной терапии и приведет к созданию вакцин нового поколения», — отметил соавтор исследования профессор Санмин Ли.
