IA modifica il DNA e crea proteine

IA modifica DNAIl complesso CRISPR-Cas9, rappresentato da una proteina che utilizza una sequenza di RNA guida per tagliare il DNA, è ampiamente utilizzato nell'ingegneria genomica per modificare il DNA in siti specifici.

Il machine learning sta ampliando le possibilità della biotecnologia progettando nuove proteine, inclusi nuovi strumenti di editing genetico.
Un esempio innovativo è OpenCRISPR, uno strumento sviluppato dalla società californiana Profluent e recentemente presentato come preprint su bioRxiv.
Sebbene non ancora sottoposto a revisione peer-review, OpenCRISPR ha suscitato notevole interesse, tanto da essere citato dal "New York Times”.

Questa tecnologia può riconoscere e tagliare sequenze specifiche di DNA, adattandole per correggere difetti genetici e creare nuove proteine a scopo di ricerca.

Nel corso degli anni, biochimici e genetisti hanno migliorato le prestazioni delle proteine “artificiali” combinando elementi diversi e dirigendo processi evolutivi in laboratorio.
Per il futuro, si ripone molta fiducia nella potenza del machine learning.

L'IA di Profluent è stata allenata su una vasta collezione di genomi microbici per identificare somiglianze e differenze nei modelli di Cas conosciuti, generando nuove versioni di CRISPR mai osservate in natura.

Un prototipo selezionato, con centinaia di mutazioni rispetto alle proteine Cas naturali, si è dimostrato capace di funzionare nelle cellule umane, offrendo un editing di qualità.
Anche se non è destinato a sostituire immediatamente il modello standard di CRISPR, le IA imparano rapidamente e potrebbero presto produrre strumenti biotecnologici ancora più avanzati per i laboratori. CRISPR è solo uno dei campi in cui l'IA può applicare il design delle proteine.
Anticorpi, vettori e farmaci potrebbero tutti diventare soggetti di ricerca tramite machine learning.
Tuttavia, il principale ostacolo sarà verificare nel mondo reale le proposte virtuali.
Il continuo progresso nei modelli IA come AlphaFold di Google DeepMind promette di migliorare la comprensione dei nessi tra struttura e funzione delle proteine, aprendo la strada a nuove scoperte.

Generative A.I. Arrives in the Gene Editing World of CRISPR