OpenAI и Retro Biosciences создали ИИ для разработки препаратов против старения

OpenAI совместно с биотехнологической компанией Retro Biosciences представили новую ИИ-модель GPT-4b micro — специализированную версию GPT-4o, разработанную для проектирования белков. С её помощью удалось перепрограммировать так называемые факторы Яманака, что повысило эффективность превращения клеток в стволовые более чем в 50 раз по сравнению со стандартными методами.

Как работает новая модель

Модель GPT-4b micro обучалась на огромной базе данных: аминокислотных последовательностях, научных публикациях и 3D-структурах белков. Она способна анализировать массивы информации в объёме до 48–50 тыс. слов, что значительно превосходит возможности аналогов, например ESM-2 от Meta AI (≈800 слов).

ИИ предложил изменить структуру двух белков из набора факторов Яманака — OCT4, SOX2, KLF4 и MYC, которые превращают зрелые клетки в стволовые. На основе рекомендаций нейросети в лаборатории были синтезированы новые белки, получившие названия RetroSOX и RetroKLF.

Экспериментальные результаты

Учёные использовали клетки кожи человека (фибробласты), повреждённые доксорубицином — химиотерапевтическим препаратом, разрушающим ДНК. Эффективность восстановления проверяли по уровню γ-H2AX, маркера разрывов ДНК.

• Стандартные факторы Яманака преобразовали лишь 0,1% клеток за 3–4 недели.
• RetroSOX/KLF, созданные ИИ, перепрограммировали более 30% клеток доноров старше 50 лет всего за неделю.
• При этом полученные стволовые клетки имели меньше генетических дефектов и лучше восстанавливали повреждённую ДНК.

ВАЖНО: Таким образом, нейросеть обеспечила 50-кратный прирост эффективности, решив одну из главных проблем клеточного омоложения — медленное и малорезультативное преобразование клеток.

Почему это прорыв

Стволовые клетки способны превращаться в более чем 200 типов клеток организма и участвуют в регенерации тканей. Их применение в медицине известно более полувека — от трансплантации костного мозга при лейкозах до перспектив лечения болезней Паркинсона, Альцгеймера, диабета и сердечно-сосудистых патологий.

Факторы Яманака, открытые лауреатом Нобелевской премии Синъей Яманакой, стали основой исследований в области омоложения. Ранее эксперименты показывали: активация этих белков способна «сбрасывать» биологический возраст клеток. Но крайне низкая скорость процесса ограничивала применение технологии.

GPT-4b micro снимает это ограничение, открывая путь к разработке доступных терапий для борьбы со старением и связанных с ним заболеваний.