Искусственный интеллект и РНК-технологии: как Atomic AI меняет подход к разработке лекарств 0:18
Современная биофармацевтика переживает тектонический сдвиг: ученые переходят от попыток «нащупать» лекарства вслепую к рациональному дизайну препаратов на основе 3D-моделирования молекул. Рафаэль Тауншенд, основатель и генеральный директор Atomic AI, в интервью Eye on AI объяснил, почему РНК — «темная лошадка» биологии — становится главным фокусом для борьбы с ранее неизлечимыми заболеваниями, такими как рак и нейродегенеративные болезни.
🧬 Новая роль РНК в медицине 5:21
Долгое время в биологии доминировала концепция, согласно которой РНК была лишь посредником, передающим инструкции от ДНК к белкам — «рабочим лошадкам» клетки. Однако, по словам Тауншенда, эта картина неполна. В геноме человека лишь 1–2% последовательностей кодируют белки, тогда как около 80% преобразуется в РНК.
- РНК-мир: Существует гипотеза, что на заре жизни РНК выполняла функции и хранения информации, и катализа химических реакций.
- Проблема «неизлечимости»: Большинство современных лекарств нацелены на белки. Однако многие белки, участвующие в развитии болезней, например c-MYC (вовлечен в 75% случаев рака), имеют «беспорядочную» структуру — они не имеют устойчивых карманов, к которым могли бы присоединиться лекарственные молекулы.
- Смена стратегии: Вместо воздействия на белок Atomic AI предлагает воздействовать на РНК, которая кодирует его. Это расширяет «поверхность атаки» для терапии.
📐 Форма определяет функцию 8:08
Фундаментальный принцип биологии гласит: структура определяет функцию. Рафаэль Тауншенд сравнивает молекулу с велосипедом: если детали конструкции расположены неправильно, велосипед не поедет. Понимание 3D-формы РНК позволяет ученым перейти от фенотипического скрининга (метод «бросания предметов в стену» в надежде, что что-то прилипнет) к рациональному дизайну лекарств.
- Стабильность вакцин: В контексте мРНК-вакцин против COVID-19 структурная стабильность молекулы критически важна для решения проблемы «холодовой цепи».
- Избирательность: Определение точных карманов в РНК позволяет создавать малые молекулы, которые связываются только с нужной целью, не затрагивая остальные компоненты организма.
🤖 AI как драйвер открытий 28:16
Традиционные методы определения структуры молекул, такие как рентгеновская кристаллография или криоэлектронная микроскопия, могут занимать месяцы или годы и стоить миллионы долларов.
- ATOM-1: Это РНК-фундаментальная модель компании, использующая архитектуру трансформеров — ту же технологию, что лежит в основе ChatGPT.
- Virtuous Cycle (Добродетельный цикл): Atomic AI объединяет «сухую» лабораторию (AI-моделирование) с собственной «мокрой» лабораторией. Экспериментальные данные, полученные на больших выборках РНК, используются для дообучения нейросети, что позволяет ей делать всё более точные предсказания.
- Сбор данных: Поскольку РНК можно секвенировать с помощью технологий ДНК-секвенирования (стоимость которых резко упала), компания может измерять свойства десятков миллионов РНК параллельно.
💊 Путь к терапии 42:43
Atomic AI фокусируется на малых молекулах, которые можно принимать перорально (в виде таблеток), что делает их более доступными для пациентов по сравнению с инъекционными или хирургическими методами доставки.
- Стадия разработки: На текущий момент компания вышла за пределы лабораторных тестов на клетках и начала испытания на животных.
- Результаты моделирования: Если во время публикации первой научной работы компании (конец 2021 г.) точность структур была относительно низкой, то сейчас более 50% предсказываемых моделей достаточно точны для рационального дизайна препаратов.
🌐 Будущее отрасли 56:46
Тауншенд уверен, что мы приближаемся к «ChatGPT-моменту» в биотехнологиях. Несмотря на общий спад инвестиций в биотех-сектор после пандемии, применение ИИ в этой области остается самой перспективной «яркой точкой».
- Вычислительные мощности: Для обучения моделей компания использует как собственные GPU (включая H100), так и облачные сервисы (AWS, GCP). Однако, по признанию Тауншенда, потребность в вычислительных ресурсах постоянно растет, и компания всегда находится в поиске дополнительных квот на мощные системы.
- Роль государства: Основатель компании подчеркивает важность долгосрочных государственных инвестиций в базы данных для создания таких фундаментальных моделей, упоминая дискуссии с представителями властей США о будущем биоинноваций.
