Nobelpristagares labb skapar antikroppar med AI – ett genombrott för framtidens läkemedel

Forskare vid laboratoriet som leds av Nobelpristagaren David Baker har gjort ett betydande framsteg inom läkemedelsdesign med hjälp av artificiell intelligens. Genom att använda en ny AI-modell har de lyckats skapa antikroppar från grunden som effektivt binder till sina mål, vilket öppnar dörren för en ny era av skräddarsydda behandlingar.

Från beräkning till verklighet: AI-designade antikroppar

Traditionellt sett har utvecklingen av nya antikroppar varit en tidskrävande process som ofta förlitat sig på djurförsök. Det nya genombrottet, som publicerats i den vetenskapliga tidskriften Science, visar hur en AI-modell kan designa funktionella antikroppar helt digitalt. Dessa AI-genererade proteiner är inte bara teoretiska konstruktioner; när de producerades i labbet visade de sig kunna binda till sina avsedda måltavlor med hög precision.

Antikroppar spelar en avgörande roll i kroppens immunförsvar genom att identifiera och neutralisera främmande ämnen som virus och bakterier. De utgör också grunden för många moderna läkemedel för behandling av allt från cancer till autoimmuna sjukdomar. Forskningsteamets AI-verktyg designar den kritiska delen av antikroppen – de så kallade ”looparna” – som är avgörande för att kunna binda till ett specifikt mål.

En ny metod för proteinbindning

Forskarna, ledda av doktoranderna Anindya Roy och Joseph M. Jacobson, utvecklade en AI-modell som bygger vidare på principer från generativa AI-modeller som DALL-E, men anpassad för proteinstrukturer. Modellen fokuserar på att skapa de avgörande bindningsytorna på antikropparna. I testerna designade AI:n antikroppar för att binda till bland annat influensavirus, coronavirus och en tumörmarkör.

Resultaten var anmärkningsvärda. Av de tusentals designade antikropparna kunde en betydande andel binda till sina mål, och för ett av målen – ett protein från coronaviruset – visade sig en av de AI-designade antikropparna ha en bindningsstyrka som är jämförbar med de som utvecklas naturligt i kroppen efter en infektion. Detta visar på potentialen att snabbt kunna ta fram nya, effektiva behandlingar mot sjukdomar.

Framtidens läkemedelsutveckling

Detta genombrott är ett viktigt steg mot att kunna designa läkemedel helt och hållet med hjälp av datorer. David Bakers labb vid University of Washingtons Institute for Protein Design har länge varit pionjärer inom detta fält, och deras arbete med AI-modeller som RoseTTAFold har revolutionerat hur forskare kan förstå och skapa proteiner.

Genom att kunna skapa antikroppar från grunden kan forskare i framtiden snabbt utveckla terapier mot nya virusutbrott eller skapa mer effektiva cancerbehandlingar. Den nya metoden minskar inte bara beroendet av djurförsök, utan öppnar också för möjligheten att skapa antikroppar med egenskaper som är svåra att uppnå med traditionella metoder. Forskningen pekar mot en framtid där skräddarsydda, AI-designade läkemedel blir en central del av sjukvården.

Källa: Forskare använder AI för att designa antikroppar från grunden