Экспрессия генов, как известно, является фундаментальным процессом, который лежит в основе клеточной функциональности всех живых организмов. Иначе говоря, это реализация заложенной в генах информации, важнейший для жизни синтез РНК и белков.
Долгие годы наука пыталась научиться контролировать этот процесс. Прежде всего для того, чтобы создавать новые лекарства – белковые препараты – против многих болезней.
Серьезный шаг в этом направлении, кстати, был сделан из-за пандемии коронавирусной инфекции. К примеру, в основе мРНК вакцины от COVID-19 лежит именно такая технология. Подобная прививка позволяет клеткам организма вырабатывать тот же белок, который есть на поверхности коронавируса SARS-CoV-2, чтобы иммунная система формировала антитела против него.
Панацея от компьютера
Таким образом, если разобраться в генетическом коде в основе экспрессии определенных белков, то по вышеописанному принципу можно научить иммунную систему живых организмов побеждать раковые клетки и другие сложные заболевания. Примечательно, что изначально технология мРНК-вакцин разрабатывалась именно против онкозаболеваний.
В любом случае эффективное взаимодействие ученых и ДНК открывает огромное окно возможностей для медицины. Поэтому сотрудники Технического университета Чалмерса (Швеция) попытались получить синтетическую ДНК и использовали для этого искусственный интеллект (ИИ).
Шведские ученые обучили ИИ структуре и регулирующему коду ДНК, чтобы создать «конструктор», где легко изменить регуляторную информацию в отношении экспрессии генов по заданному условию.
ДНК – невероятно сложная и длинная молекула, поэтому крайне сложно вносить в нее изменения путем прочтения и коррекции. На такую работу требуются годы исследований. Благодаря ИИ, который изучил принципы навигации по ДНК, сроки можно сократить до нескольких недель или дней,
заявил один из авторов исследования Ян Зримец.
Пока ученые протестировали технологию на дрожжах Saccharomyces cerevisiae, но уже следующим шагом будет использование клеток человека.
Следует подчеркнуть, что создание искусственной ДНК открывает возможности для разработки самых разных белковых препаратов за счет контроля и управления экспрессией генов. К такой простой фабрике лекарств ученые шли десятилетиями и теперь, похоже, стоят на пороге важнейшего открытия, способного изменить медицину будущего.
