Искусственный интеллект может ускорить разработку ферментов для производства ленакапавира
Исследователи из США использовали искусственный интеллект (ИИ), чтобы создать новые ферменты для производства ленакапавира — препарата для профилактики ВИЧ. Учёные искали способ упростить отдельный этап производства лекарства и сделать его более доступным.
Для этого исследователи использовали модель ИИ RFD4-Proteina, которая позволяет создавать белки с заданными свойствами. Некоторые из них могут работать как ферменты — ускорять химические реакции. При проектировании модель учитывает последовательность аминокислот, трёхмерную форму белка и его взаимодействие с другими веществами. Это помогает отбирать наиболее перспективные варианты для лабораторных испытаний.
В компьютерных тестах RFD4-Proteina в 5–10 раз чаще успешно справлялась с задачей проектирования белков, чем предыдущие модели. Кроме того, она создавала варианты белков в 5–10 раз быстрее.
Затем учёные проверили, можно ли с помощью созданных ферментов улучшить один из этапов производства ленакапавира. Для этого требовалось соединить определённые части молекул, при этом избежать конкурирующей реакции с водой. Из 67 вариантов, отобранных для лабораторных испытаний, четыре показали заметную активность. Лучший фермент обеспечил превращение 79% S-формы исходного амина в нужный продукт, тогда как для R-формы этот показатель составил 8%. Такая избирательность важна для синтеза ленакапавира.
Результаты показывают, что ИИ может помогать создавать ферменты для отдельных этапов производства лекарств. Однако исследование пока демонстрирует возможность такого подхода, а не доказывает, что производство ленакапавира уже стало дешевле или проще. Модель RFD4-Proteina доступна с открытым исходным кодом по лицензии BSD-3, поэтому другие учёные могут использовать её в своих исследованиях.
Ранее опубликованное исследование показало возможности применения ИИ в сопровождении людей с ВИЧ. Использование ИИ-платформы было связано с увеличением знаний о заболевании, качества жизни и способности пациентов самостоятельно контролировать свое состояние.
