Startup Cradle ju lejon të dizajnoni proteina të personalizuara thjesht duke shtypur në një kërkesë

Ekziston një kompani e re në bllok, misioni i së cilës është të lehtësojë biologjinë e programimit. Fillimi evropian thirri djep po del nga vjedhja pas ndërtimit të platformës së tyre. Sapo ka njoftuar një raund financimi fillestar prej 5.5 milion € (5.4 milion dollarë) të udhëhequr nga Index Ventures, Kapitali i afërm, dhe investitorë engjëj përfshirë John Zimmer, bashkëthemelues dhe president i LyftLyft
, dhe Emily Leproust, CEO dhe themeluese e Bioscience. Me dy vende – një në Delft, Holandë dhe një është Cyrih, Zvicër, – Cradle është duke u shtrirë në botën e biologjisë dhe inteligjencës artificiale, një shkrirje e fuqishme teknologjish që kërcënon të prishë mënyrën se si shkencëtarët projektojnë proteinat.

Mos u mashtroni nga fokusi në dukje i ngushtë i kompanisë te proteinat. Ato nuk janë thjesht diçka që ne hamë – edhe pse inxhinierike mish, vezë dhe qumësht pa kafshë produktet janë me të vërtetë një fokus i madh i biologjisë sintetike. Proteinat janë gjithashtu makineri biologjike të gjithanshme që mbështesin pothuajse çdo funksion në qelizat e gjalla dhe kanë po aq përdorime jashtë biologjisë. Mendoni për enzimat që përdoren në detergjentë, kozmetikë dhe tekstile; ose antitrupa që bëjnë terapi të fuqishme; ose, në fakt, çdo fushë tjetër e bioteknologjisë ku proteinat katalizojnë reaksionet për të prodhuar produkte si kimikate të mëdha dhe speciale, shije dhe aromat, biokarburantet, materialet dhe më shumë. Ka përdorime të panumërta për këto biomolekula, dhe Cradle dëshiron të mundësojë edhe më shumë aplikacione me aftësinë për të dizajnuar proteina të personalizuara që kryejnë detyra të gjithanshme.

Bashkëthemeluesi dhe CEO i Cradle, Stef van Grieken, është një "sigurues i proteinave të shkëlqyera" i vetë-përshkruar. Ai e kaloi dekadën e fundit duke punuar në Google AI duke udhëhequr zhvillimin e disa aplikacioneve të mësimit të makinerive, si dhe në X, "fabrika e hënës" e Google, duke vlerësuar fizibilitetin e projekteve në fazat e hershme. Gjatë mandatit të tij në GoogleGOOG
, ai u magjeps me gjuhën e proteinave - se si sekuencat e aminoacideve përkthehen në modele specifike të palosjes dhe formojnë struktura që lejojnë proteinat të kryejnë funksionet e tyre të sofistikuara. Që atëherë, ai ka punuar në idenë për të kombinuar teknologjinë e përpunimit të gjuhës natyrore me të kuptuarit tonë se si sekuenca e proteinave përkthehet në funksion për të bërë parashikime më të mira për dizajnin racional të proteinave.

Proteinat e dizajnuara janë një industri shumë miliardë dollarëshe: tregu parashikohet të arrijë $ 3.9 miliardë nga 2024, i nxitur në një pjesë të madhe nga terapitë me bazë proteina. Por mund të jetë edhe më i madh: ekziston një potencial i madh për t'u degëzuar në fusha të tjera të biologjisë sintetike, nëse vetëm dizajnimi i proteinave me porosi nuk do të ishte aq i vështirë. Mënyra se si bëhet aktualisht inxhinieria e proteinave është përmes provave dhe gabimeve në laborator, dhe shkalla tipike e suksesit të arritjes së specifikimeve të projektimit është më pak se 1%. Për të rritur shanset e suksesit, biologët mund të përdorin mjete softuerike si Rosetta or Palos Alphafa për të parashikuar strukturën e proteinave bazuar në sekuencën e saj. Proteinat fillojnë si vargje aminoacidesh që palosen në forma 3D si origami. Por parashikimi i modelit të palosjes është një problem tepër kompleks dhe një program si Rosetta kërkon vite trajnimi dhe mijëra kompjuterë për t'u ekzekutuar.

Cradle po i qaset problemit ndryshe: ata po përdorin një model gjenerues për të "inxhinierin e kundërt" të proteinave. Ju mund të keni dëgjuar ose keni përdorur edhe modele gjeneruese si PLLAKA që mund të krijojë imazhe të reja bazuar në një hyrje përshkruese. Themeluesit e Cradle menduan të zbatonin të njëjtin parim për të hartuar arkitektura të reja proteinash. Në vend të përdorimit të modeleve të strukturës së sekuencës, ata përdorin algoritme të mësimit të makinerive të trajnuara në të dhëna reale. Përdoruesi mund të specifikojë se çfarë lloj proteine ​​dëshiron të dizajnojë dhe platforma do të sigurojë një listë të sekuencave të mundshme që mund të krijojnë atë strukturë. Dhe pjesa më e mirë është - nuk duhet të jeni ekspert i mësimit të makinerive për ta përdorur atë:

Modelet gjeneruese të mësimit të makinerisë vetë-mësuese dhe vetë-përmirësuese të Cradle bazohen në përparimet e fundit në 'përpunimin e gjuhës natyrore' për të parashikuar se cilat pjesë të kodit gjenetik të një proteine ​​do të duhet të ndryshojë një biolog, duke përmirësuar ndjeshëm shanset e një shkencëtari për të arritur rezultate eksperimentale pozitive pa nevojë për një sfond të mësimit të makinës”, tha CEO në një deklaratë për shtyp. "Nëpërmjet kësaj metode, Cradle beson se mund të zvogëlojë kohën dhe koston e nxjerrjes në treg të një produkti biologjik sintetik me një renditje të madhësisë."

Sot, shumica e kompanive të bioteknologjisë dhe biologjisë sintetike janë lënë në duart e tyre kur bëhet fjalë për proteinat inxhinierike. Lojtarët kryesorë në fushën e inxhinierisë së proteinave përfshijnë Thermo Fischer, Danaher, Agilent TechnologiesA
, dhe Bio-Rad, si dhe kompani më të vogla si KodeksiCDXS
, Genscript, Caribou Biosciences, Arzeda, dhe ushqime të pamundura. Por për shumë kompani të biologjisë sintetike, inxhinieria e proteinave është një mjet për të arritur një qëllim, dhe ajo në të cilën ata me të vërtetë po fokusohen janë aplikimet në rrjedhën e poshtme të proteinave me porosi. Cradle dëshiron t'u sigurojë atyre një mjet për të përmirësuar shanset e tyre për sukses: "Ne duam të ndihmojmë ekipet të inxhinierojnë proteina me eksperimente më të pakta dhe më të suksesshme," tha Stef.

Cradle në vetvete nuk është as një biologji sintetike dhe as një kompani e mësimit të makinerive - ato janë të dyja. “Ne nuk donim të ishim thjesht një kompani e mësimit të makinerive; vërtet duhet të kuptosh edhe biologjinë”, tha Stef. Me ekspertizë në teknologjinë e mësimit të makinerive dhe aftësi superiore laboratorike që anëtarët e ekipit të tyre sollën nga kompani si Google, IBMIBM
, Zymergen dhe Perfect Day, ekipi i Cradle prej vetëm 13 personash kanë ndërtuar një platformë pune në më pak se një vit. Nuk ka shumë kompani të tjera në këtë hapësirë. Cyrus Bio themeluar nga zhvilluesi i Rosetta-s, David Baker, profesor në Universitetin e Uashingtonit, është një tjetër që përdor dizajnin e proteinave të ndihmuar nga AI për zhvillimin e terapive të reja.

Për t'iu përshtatur prejardhjeve të ndryshme të ekipit Cradle, kompania ka tërhequr investitorë nga fusha të ndryshme të teknologjisë, duke përfshirë themeluesin e kompanisë së sintezës së ADN-së Twist Bioscience Emily Leproust dhe presidentin e Lyft, John Zimmer. Interesi nga kompania e aksioneve të udhëtimit mund të jetë befasuese në fillim; por shumë nga përparimet në mësimin e makinerive kanë ardhur nga fusha të tjera të teknologjisë. Vetë bashkëthemeluesja e kompanisë Jelle Prins erdhi nga UberUber
dhe u përfshi në dizajnimin dhe ndërtimin e aplikacioneve të para për shumë kompani të suksesshme si Uber dhe Booking.com.

Dhe kjo është ajo që ndodh kur zona të ndryshme të teknologji e thellë përplasen: lind një galaktikë me mundësi të reja. Stef parashikon që kompania e tij të fuqizojë inovacionet e biologjisë sintetike në hapësirën e kimikateve dhe përbërësve, shkencës dhe inxhinierisë së materialeve dhe fusha të tjera: “Shpresojmë se do të jemi një katalizator për shumë kompani të tjera që do të ndërtohen sepse kostoja e marrjes së [produkteve] tregu duhet të bjerë. Nëse mund të ndërtoni një produkt të bazuar në bio me një ekip prej 15 personash në disa vjet dhe vetëm disa milionë dollarë, ky do të ishte një sukses.”

Softueri i Cradle tashmë po përdoret nga disa kompani dhe ata duan ta shpërndajnë atë sa më gjerësisht të jetë e mundur. Kjo është arsyeja pse platforma është e lirë për t'u përdorur për akademikët. Cradle po ofron gjithashtu kushte miqësore IP, ku përdoruesit nuk duhet të paguajnë honorare për asnjë produkt të zhvilluar duke përdorur platformën, si dhe privatësi dhe siguri të plotë për të mbrojtur sekretet tregtare. "Ne duam ta bëjmë atë të disponueshme për të gjithë për të demokratizuar inxhinierinë e proteinave," është vizioni i CEO i Cradle. Stef do të flasë në konferencën SynBioBeta vitin e ardhshëm, vendi ku liderët dhe vizionarët e biologjisë sintetike mblidhen për të sjellë një të ardhme më të qëndrueshme. Le të shohim se çfarë lloj idesh të reja do të frymëzojë teknologjia e Cradle.

Faleminderit Katia Tarasava për hulumtime dhe raportime shtesë mbi këtë artikull. Unë jam themeluesi i SynBioBeta dhe disa nga kompanitë për të cilat shkruaj, duke përfshirë Twist Bioscience, janë sponsorë të Konferenca SynBioBeta tretet javore.