ИИ создает лекарства против «неуязвимых» белков

В мире, где многие болезни остаются непобежденными из-за сложности их молекулярных механизмов, наука совершает прорыв за прорывом. Одно из самых впечатляющих достижений последнего времени — использование искусственного интеллекта для создания лекарств нового типа. Исследование, опубликованное в Nature Biotechnology, открывает путь к лечению заболеваний, которые долгое время считались неизлечимыми: от агрессивных форм рака до нейродегенеративных расстройств и устойчивых вирусных инфекций.

Новый подход: когда структура белка неизвестна

Традиционно разработка лекарств требовала точного знания трехмерной структуры белка-мишени. Однако многие болезнетворные белки, такие как те, что связаны с болезнью Хантингтона или некоторыми видами рака, не имеют стабильной формы, что делало их «неуловимыми» для стандартных методов терапии. Ситуацию изменил инструмент на основе ИИ — PepMLM, разработанный учеными из Университета Макмастера, Университета Дьюка и Корнеллского университета.

В отличие от AlphaFold, который предсказывает структуру белков (что принесло его создателям Нобелевскую премию по химии в 2024 году), PepMLM работает только с аминокислотной последовательностью, игнорируя необходимость в данных о форме белка. Это революционный шаг, поскольку теперь можно создавать пептиды — короткие цепочки аминокислот, — способные связываться с вредными белками и нейтрализовать их, даже если их структура остается загадкой.

От теории к практике: разрушая «неразрушимое»

В ходе экспериментов команда продемонстрировала, что пептиды, созданные PepMLM, успешно атакуют белки, связанные с различными заболеваниями. Среди мишеней оказались:

• Онкологические белки, способствующие росту опухолей;
• Токсичные агрегаты, вызывающие болезнь Хантингтона;
• Вирусные белки, устойчивые к существующим препаратам.

Особенно впечатляющими стали результаты, полученные в лаборатории Кристины Пенг (Университет Макмастера), где пептиды смогли разрушать патогенные белки при нейродегенеративных заболеваниях. «Это может стать настоящим спасением для пациентов, у которых нет других вариантов лечения», — отметила Пенг.

Будущее: универсальная платформа для создания лекарств

Ученые уже работают над улучшением технологии. Новые алгоритмы, такие как PepTune и MOG-DFM, призваны сделать пептиды более стабильными, безопасными и эффективными в организме. «Наша цель — создать систему, которая превращает генетическую последовательность в готовое лекарство», — говорит Пранам Чаттерджи, ведущий автор исследования.

Это открытие не только расширяет арсенал современной медицины, но и меняет сам подход к разработке препаратов. В ближайшие годы мы, вероятно, увидим первые клинические испытания пептидных терапий, созданных ИИ, — и это может стать началом новой эры в борьбе с самыми сложными болезнями человечества.