“Молекулярный клей” работает даже на мёртвых нейронах — ИИ-оракул обхитрил саму природу

В Университете Цюриха разработан инновационный инструмент под названием Pythia, вдохновленный дельфийским оракулом, который объединяет передовые методы генной инженерии с возможностями искусственного интеллекта. Эта система предназначена для прогнозирования механизмов восстановления поврежденной ДНК клетками после воздействия технологии CRISPR-Cas.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, свидетельствуют о том, что восстановление ДНК подчиняется определенным закономерностям, а не является случайным процессом. Эти закономерности могут быть смоделированы и распознаны с помощью алгоритмов машинного обучения, как отмечается в заявлении Университета Цюриха.

Используя Pythia, ученые разработали “шаблоны восстановления ДНК”, функционирующие как “молекулярный клей”, для точной коррекции генома клеток в соответствии с потребностями исследователей.

Эффективность технологии была подтверждена в экспериментах на культурах клеток человека, а также на лабораторных мышах и лягушках, при этом не было выявлено негативного воздействия на процесс деления клеток и их функциональную активность.

Ключевым преимуществом Pythia является возможность внесения высокоточных изменений в геном, позволяя исправлять отдельные нуклеотиды или встраивать новые последовательности в строго определенные участки. Это открывает перспективы для лечения генетических заболеваний, таких как серповидноклеточная анемия и бета-талассемия, требующих сегодня постоянной поддерживающей терапии.

Кроме того, метод может быть применен к неделящимся клеткам, включая зрелые нейроны головного мозга, расширяя область применения CRISPR, ранее ограниченную активно делящимися клетками.

Дополнительной функцией является возможность создания флуоресцентных меток для белков, что позволяет визуализировать и изучать их роль в тканях как в нормальном состоянии, так и при патологиях.

Исследователи выражают надежду, что Pythia получит широкое распространение в научных лабораториях, способствуя разработке новых методов лечения трудноизлечимых генетических заболеваний. Код модели находится в открытом доступе.

Таким образом, интеграция CRISPR и искусственного интеллекта обещает повысить точность и безопасность генной терапии, снизить вероятность нежелательных эффектов и открыть новые возможности для лечения заболеваний, которые в настоящее время считаются неизлечимыми.