Редактирование ДНК без ошибок: ИИ нашел слабое место генной инженерии

Генная терапия может стать более безопасной благодаря ИИ AlphaFold. Ученые научили систему находить потенциальные ошибки, которые раньше было сложно предсказать.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.

В чем опасность "ремонта" ДНК? 

Ученые объяснили: современная генная терапия работает как молекулярные "ножницы". Специальный белок ищет в организме поврежденный ген и вырезает его или заменяет правильным.

Проблема в том, что ДНК человека действительно огромна. Иногда "ножницы" ошибаются и разрезают не тот ген. Ошибка происходит редко, но сбои рано или поздно становятся неизбежными. Это может привести к опасным мутациям в организме, а также к побочным эффектам. 

Как искусственный интеллект решил проблему? 

Международная команда ученых решила использовать ИИ AlphaFold, умеющий с точностью до атомов моделировать сложные молекулы.

С помощью искусственного интеллекта ученые подробно рассмотрели, почему молекулярные "ножницы" ошибаются:

Оказалось, что белок-"ножницы" слишком гибок и может случайно цепляться за похожие, но "чужие" участки ДНК.

ИИ проанализировал тысячи вариантов и показал, какие именно детали белка отвечают за эти ложные сцепления.

Что это изменяет? 

Поняв подсказки искусственного интеллекта, ученые изменили конструкцию самого белка.

Результаты считают исключительными: обновленная система продолжает точно так же "ремонтировать" нужные гены, но количество опасных ошибок на соседних участках ДНК упало с 28% до 5%.

Новый метод позволяет гибко настраивать генные ножницы под каждого пациента и конкретный курс лечения. Это значительно приближает эру персонализированной медицины, где сложные генетические заболевания можно будет лечить без риска для жизни.

"Это открытие позволит создавать безопасное и точное лекарство под каждого конкретного пациента, минимизируя риск осложнений", - резюмировали ученые.