AI generatif dapat unggul dari alam dalam merancang protein untuk mengedit genom
Para peneliti di Integra Therapeutics, bekerja sama dengan Departemen Kedokteran dan Ilmu Hayat (MELIS) Universitas Pompeu Fabra (UPF) dan Pusat Regulasi Genomik (CRG), telah merancang dan secara eksperimental memvalidasi protein sintetis baru yang dapat mengedit genom manusia lebih efisien daripada protein yang disediakan alam.
Berlangganan ke kaminewsletteruntuk pembaruan berita teknologi terbaru.
Karya yang diterbitkan dalam jurnalNature Bioteknologiakan sangat berguna dalam meningkatkan alat pemotongan gen saat ini yang digunakan dalam penelitian bioteknologi dan kedokteran personalisasi dengan mengembangkan terapi sel (CAR-T) dan terapi gen, terutama untuk mengobati kanker dan penyakit langka.
Kemampuan untuk menyisipkan urutan DNA yang besar ke dalam genom secara aman dan terarah telah menjadi revolusi dalam penelitian dan pengembangan terapi lanjutan dalam beberapa tahun terakhir. Di antara sistem yang paling menjanjikan adalah transposase, seperti PiggyBac, yang “menyalin dan menempelkan” DNA untuk memasukkan gen terapeutik ke dalam sel pasien. Namun, potensinya telah dibatasi oleh sedikitnya keragaman transposase yang diketahui dan kurangnya presisi mereka.
Mengeksplorasi keanekaragaman hayati
Para peneliti menggunakan bioprospeksi komputasi untuk meninjau lebih dari 31.000 genom eukariotik dan menemukan lebih dari 13.000 urutan PiggyBac baru yang sebelumnya tidak diketahui. Setelah melakukan validasi eksperimen pada sel manusia yang dikulturkan, 10 transposase aktif berhasil diidentifikasi, menunjukkan bahwa terdapat keragaman fungsional yang besar yang belum dieksplorasi.
Dua dari transposase baru ini menunjukkan aktivitas yang setara dengan versi yang sudah dioptimalkan untuk penggunaan di laboratorium dan pasien, dan salah satunya bahkan menunjukkan aktivitas tinggi pada sel T primer manusia, jenis sel yang penting untuk terapi kanker.
Mendesain dengan kecerdasan buatan generatif
Pada fase kedua, para peneliti melampaui alam dan menggunakan model bahasa protein besar (pLLM), sebuah bentuk kecerdasan buatan generatif. Mereka melatih model tersebut dengan 13.000 urutan PiggyBac yang telah ditemukan untuk menghasilkan urutan baru sama sekali dengan aktivitas yang ditingkatkan.
Pendekatan ini tidak hanya memaksimalkan salah satu transposase yang sudah ada, tetapi juga menunjukkan bahwa variasi yang dirancang oleh AI kompatibel dengan teknologi pemotongan gen yang canggih seperti ituPlatform FiCAT.
Menerbitkan makalah ini dalamNature Bioteknologimembuka jalan untuk merevolusi bidang pengeditan gen dan terapi lanjutan serta memperkuat posisi Integra Therapeutics di garis depan terapi gen dan penggunaan alat inovatif seperti AI dalam desain protein dalam pengembangan kami,” kata Dr. Avencia Sánchez-Mejías, CEO dan co-founder Integra Therapeutics.
“Untuk pertama kalinya, kami menggunakan kecerdasan buatan generatif untuk menciptakan bagian sintetis dan memperluas alam. Seperti kekuatan kognitif ChatGPT dapat digunakan untuk menulis puisi, kami telah menggunakan model bahasa berbasis protein untuk menghasilkan elemen baru yang sesuai dengan prinsip fisika dan kimia gen,” jelas Dr. Marc Güell, direktur ilmiah di Integra Therapeutics dan peneliti ICREA di MELIS-UPF tempat ia memimpin Laboratorium Biologi Sintetik Terapan.
“Model AI ini dilatih dengan semua urutan protein yang diketahui di Bumi dan belajar bahasa internal atau ‘tata bahasa’ protein. Dengan tata bahasa ini, mereka mampu berbicara dalam bahasa ini dengan sempurna, menghasilkan protein baru sama sekali yang mempertahankan makna struktural dan fungsional,” kata Dr. Noelia Ferruz, yang memimpin Kelompok Kecerdasan Buatan untuk Desain Protein di CRG.
Informasi lebih lanjut:Penemuan dan desain transposase hiperaktif yang didorong oleh model bahasa protein,Nature Bioteknologi(2025).DOI: 10.1038/s41587-025-02816-4.
Disediakan oleh Universitat Pompeu Fabra – Barcelona
Cerita ini pertama kali diterbitkan diBisakimia.
- AI generatif dapat unggul dari alam dalam merancang protein untuk mengedit genom - November 22, 2025
- Parent Brings 3 Unvaccinated Kids with Measles Symptoms to Dr. Kube in ED - November 22, 2025
- 11 Kampus Global Hadiri Konferensi Unsultra, Fokus pada Kecerdasan Buatan Manusia - November 22, 2025
Leave a Reply