Mateja
Hoće li umjetna inteligencija pomoći u izradi boljih lijekova? Ovaj znanstvenik je dao otkaz kako bi dokazao da može
Chris Bahl zatvorio je svoj akademski laboratorij kako bi se usredotočio na biotehnološki startup, AI Proteins, koji je prikupio 18,2 milijuna dolara.
Chris Bahl je samoproglašeni proteinski štreber. Proveo je veći dio od 10 godina proučavajući zamršene strukture proteina — složenih molekularnih strojeva odgovornih za gotovo sve aspekte života, od metabolizma do kretanja. Njegov je cilj bio pomoću računalnih programa stvoriti potpuno sintetske proteine i otvoriti novi put za izradu lijekova.
Njegov rad, koji se uvelike oslanja na nedavna dostignuća u umjetnoj inteligenciji i sintetičkoj biologiji, odveo ga je iz jednog prestižnog proteinskog laboratorija u Seattleu u drugi u Bostonu. “Stvari su išle super dobro”, rekao je.
Ali prošle jeseni, nakon niza upita farmaceutskih kompanija koje su se nadale partnerstvu s njim, Bahl je odlučio otkazati svojih šest stipendija za istraživanje, zatvoriti svoj četiri godine star akademski laboratorij i pokrenuti biotehnološki startup kako bi se usredotočio na izradu proteinskih terapija puno vrijeme. “Bilo je vrijeme za let”, rekao je.
Nakon godinu dana rada u prikrivenom načinu rada, Bahlov startup, AI Proteins, pojavio se u četvrtak s 18,2 milijuna dolara početnih sredstava predvođenih tvrtkama rizičnog kapitala Cobro Ventures i Lightchain Capital. Novac će pomoći startupu, u kojem je Bahl predsjednik i glavni znanstveni direktor, poboljšati svoju tehnologiju stvaranja proteina i daljnji napredak na desetak eksperimentalnih terapija koje već razvija za imunološke bolesti i rak.
Lightchain, tvrtka iz St. Louisa koja ulaže u tvrtke za znanost o životu i softver, bila je šokirana brzinom kojom je startup mogao dizajnirati i optimizirati potencijalne lijekove. “Nije kao ništa što smo prije vidjeli. Gotovo je nevjerojatno,” rekao je Drew Dennison, izvršni direktor Lightchaina, koji je izvršni direktor AI Proteinsa. “Čini se kao da tehnologija nema ograničenja.”
Startup je najnoviji sudionik u velikom i rastućem području biotehnoloških tvrtki koje iznose hrabre i često neprovjerene tvrdnje o tome kako će im umjetna inteligencija i strojno učenje pomoći da brže i po nižoj cijeni naprave bolje lijekove.
"Nema sumnje da je ovaj prostor nevjerojatno pretjeran", rekao je Peter Sorger, profesor sistemske biologije na Harvard Medical School. "Ulagači žele zamisliti da će otkrivanje lijekova sada biti lako, a to nikada neće biti istina." Ali ako umjetna inteligencija može pomoći da lijekovi budu čak 10 posto bolji ili brži, "to je stvarno značajno"
Pogled na računalu na molekularni model miniproteina u biotehnološkoj tvrtki AI Proteins sa sjedištem u Andoveru.
Većina biotehnologija usmjerenih na umjetnu inteligenciju koristi je za izradu spojeva malih molekula, koji se obično daju u obliku tableta i koje tradicionalno dizajniraju kemičari. Druge tvrtke koriste strojno učenje za optimizaciju postojećih proteina. Ali AI Proteins jedna je od rijetkih pioničara u tehnici nazvanoj “de novo proteinski dizajn” koja obećava oslobađanje od ograničenja onoga što je priroda već stvorila.
“Ovo je stvaranje proteina potpuno od nule bez evolucijske povijesti u odnosu na bilo što što je postojalo prije”, rekao je Bahl. “To je polje sintetičke biologije koje konačno postaje potpuno sintetsko.”
Bahl je rekao da njegov startup piše vlastiti softver za dizajniranje proteina na superračunalima. Proizvodi te proteine u laboratoriju, provodi testove na njima uz pomoć robota, a zatim vraća podatke iz tih eksperimenata natrag u svoja računala za sljedeći krug projektiranja, izgradnje i testiranja.
Proteinske terapije, koje se obično propisuju za rak, imunološke bolesti i rijetka genetska stanja, dio su golemog globalnog tržišta čija se vrijednost približila 284 milijarde dolara u 2020., a predviđa se da će se gotovo udvostručiti na 567 milijardi dolara do 2030., prema izvješću QY Research Medical .
Mnoge od ovih proteina znanstvenici su već prilagodili kako bi ih pretvorili u bolje lijekove. Ali neki znanstvenici kažu da će de novo dizajn proteina dovesti do lijekova koji se ne mogu napraviti optimizacijom postojećih proteina.
“Ne počinjemo od nečeg dobrog i ne činimo ga boljim. Stvaramo savršenstvo, u idealnom slučaju, od samog početka,” rekao je David Longo, izvršni direktor njujorškog biotehnološkog startupa Ordaōs, koji je u kolovozu prikupio 5 milijuna dolara početnih sredstava za dizajn novih proteina sa strojnim učenjem.
Bahl je napravio proteine kada se 2012. godine pridružio laboratoriju Davida Bakera na Institutu za dizajn proteina u Seattleu. Bahl je vodio razvoj tehnika za izradu klase malih sintetičkih proteina nazvanih miniproteini sposobnih za vezanje na mete upletene u rak ili druge bolesti.
Viša znanstvena suradnica Isabelle Moczygemba radi u biotehnološkoj tvrtki AI Proteins sa sjedištem u Andoveru.
Potaknut visokoprofilnim istraživanjem miniproteina objavljenim 2016., Bahl je sljedeće godine krenuo na istok kako bi pokrenuo vlastiti laboratorij u novoosnovanom Institutu za inovacije proteina Timothyja Springera u Bostonu, gdje je kombinirao softver, robotiku i sintetičku biologiju za razvoj više miniproteina.
Za razliku od većine proteina, koji se moraju unijeti ili ubrizgati, Bahl vjeruje da bi ih kompaktne i čvrste strukture miniproteina mogle zaštititi od probavnih sokova i omogućiti ljudima da ih uzmu kao tabletu . Miniproteine bi također moglo biti lakše proizvoditi i skladištiti od tradicionalnih proteina, te dospjeti dublje u tijelo.
“Oni su mali i jako brzo idu posvuda u tijelu, tako da se možemo početi baviti bolestima koje su povijesno bile veliki izazov za antitijela”, rekao je Bahl.
Kako je pristup počeo privlačiti više pažnje farmaceutskih kompanija, Bahl je u srpnju 2021. počeo razgovarati s investitorima o osnivanju vlastite miniproteinske tvrtke. Samo nekoliko mjeseci kasnije, Bahl je zatvorio svoj akademski laboratorij i pokrenuo AI Proteins u Andoveru — u Bostonu u kratkom roku nije mogao pronaći prostor za laboratorij.
Deset ljudi iz Bahlovog akademskog laboratorija pridružilo se njegovoj tvrtki, a broj zaposlenih u AI Proteinsu od tada se udvostručio. Kasnije ovog mjeseca, startup se vraća u Boston.
U teoriji, tvrtka bi mogla proizvesti miniproteine za bilo koju bolest. “Jedan od velikih izazova s kojima smo se borili tijekom prošle godine je pokušaj sužavanja”, rekao je Bahl. Za početak, tvrtka proizvodi lijekove za upalne bolesti koji preciznije pogađaju svoje ciljeve kako bi smanjili nuspojave uobičajene kod komercijalnih lijekova.
AI Proteins već ima nekoliko konkurenata koji proizvode miniproteine, uključujući Ordaōs. Biotehnološki startup iz Somervillea Generate Biomedicines, koji koristi strojno učenje za proteinski inženjering, također ima ambicije za de novo dizajn proteina, uključujući miniproteine.
Istraživanje se provodi u biotehnološkoj tvrtki AI Proteins, startupu sa sjedištem u Andoveru gdje se umjetna inteligencija koristi za razvoj novih proteinskih terapija od nule.
Generate je prikupio najmanje 470 milijuna dolara od investitora i partnera otkako ga je 2018. pokrenuo Flagship Pioneering, investicijska tvrtka za znanost o životu koja stoji iza Moderne. Glavni programi startupa su lijekovi za antitijela za COVID-19 i astmu, za koje se izvršni direktor Michael Nally nada da će biti učinkovitiji i praktičniji za uzimanje od postojećih lijekova.
Poboljšanje postojećih lijekova omogućuje tvrtki da minimizira rizike povezane s novim lijekovima. “To je vjerojatno najlakši plod u usporedbi s dizajniranjem nečega potpuno od nule,” rekao je Nicholas Polizzi, dizajner proteina na Dana Farber Institutu za rak. “Ali Generate je tvrtka od koje se svaki novi startup u ovom području mora izdvojiti.”
Razvoj novih proteina nije bez rizika. Ako proteini doista izgledaju potpuno drugačije od bilo čega u prirodi, postoji velika vjerojatnost da možemo razviti imunološke reakcije na njih — što bi moglo osujetiti učinkovitost lijeka i potencijalno izazvati opasne nuspojave. “To je vrlo važna mana koju treba prevladati”, rekao je Springer.
Bahl nije želio otkriti specifične bolesti ili ciljeve svojih početnih programa lijekova, ali je rekao da se tvrtka priprema testirati svoja tri glavna kandidata na životinjama. Klinička ispitivanja mogla bi doći godinu ili dvije nakon toga.
“Čim postoji dokaz koncepta da su to sigurni, učinkoviti lijekovi koji mogu učiniti stvari koje prije nisu učinjene, mislim da će puno ljudi potrčati da ih sustignu i presele se u ovo područje”, rekao je Bahl.