Нейросети помогли создать «наноклетки»: зачем они нужны
Исследователи Пхоханского университета науки и технологии разработали терапевтическую платформу, имитируя сложные структуры вирусов с помощью искусственного интеллекта, сообщает Phys.org. Благодаря этому можно будет доставлять больше генетического материала в клетки.
Вирусы уникально устроены: они заключают генетический материал в сферические белковые оболочки, что позволяет им размножаться и проникать в клетки-хозяева, часто вызывая заболевания. Вдохновленные этими сложными структурами, ученые изучают искусственные белки, созданные по образцу вирусов.
Эти наноклетки имитируют поведение вируса, доставляя терапевтические гены в целевые клетки. Однако существующие наноклетки сопряжены с проблемами. Небольшой размер ограничивает количество генетического материала, которое они могут переносить, а простые конструкции не позволяют воспроизвести многофункциональность природных вирусных белков.
Чтобы устранить эти ограничения, команда применила методы вычислительного проектирования на основе искусственного интеллекта. Несмотря на преобладание симметричных структур у большинства вирусов, им свойственны тонкие асимметрии. Ученые вместе с ИИ воссоздали эти нюансы и создали наноклетки с тетраэдрической, октаэдрической и икосаэдрической геометрией.
Полученные наноструктуры состоят из четырех типов искусственных белков и формируют сложные архитектуры с шестью видами белок-белковых взаимодействий. Особо выделяется икосаэдрическая структура до 75 нм в диаметре. Она вмещает в три раза больше генетического материала, чем традиционные способы доставки генов, например, с помощью аденоассоциированных вирусов.
Электронная микроскопия подтвердила, что наноклетки, разработанные ИИ, обладают желаемой симметричной структурой. Дальнейшие испытания показали их способность эффективно доставлять терапевтические вещества к целевым клеткам, что создает основу для их применения в клинической практике.
Ранее эксперимент показал необычное поведение клеток мозга в космосе.
