Крупнейшая на сегодняшний день языковая модель РНК открывает новые возможности для прогнозирования поведения молекул и ускорения разработки лекарств

от

РНК играет жизненно важную роль в экспрессии наших генов и развитии заболеваний. Однако из-за того, что молекулы РНК постоянно меняют форму, понимание их работы долгое время было серьёзной научной задачей.

Исследователи из Института генома Сингапура (ASTAR GIS) и Института биоинформатики ASTAR (A*STAR BII) в сотрудничестве с Загребским университетом разработали RiNALMo — модель искусственного интеллекта (ИИ), которая может «читать» и интерпретировать последовательности РНК как язык. Этот прорыв помогает учёным прогнозировать поведение РНК в организме, что потенциально ускоряет разработку методов лечения, нацеленных на РНК, и основанных на РНК.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

РНК лежит в основе многих современных медицинских инноваций, от мРНК-вакцин до генной терапии. Однако разработка РНК-препаратов или прогнозирование их поведения долгое время были медленными и сложными процессами. RiNALMo решает эту задачу, предлагая мощный новый способ понимания и создания РНК для терапевтического применения.

Изучив «грамматику» РНК более чем из 36 миллионов последовательностей, RiNALMo может предсказывать, как РНК складывается, взаимодействует и функционирует. Эти возможности могут ускорить разработку лекарств за счёт сокращения необходимости в длительных лабораторных экспериментах, а также улучшить разработку вакцин и терапию на основе РНК, позволяя создавать более точные и стабильные молекулы. Кроме того, модель поддерживает инновации в диагностике, показывая, как РНК меняется при заболеваниях.

RiNALMo — крупнейшая в мире языковая модель РНК

RiNALMo была обучена на 36 миллионах последовательностей РНК, что позволило ей ознакомиться с огромным разнообразием биологических данных, и работает на базе 650 миллионов параметров, которые позволяют ей обнаруживать тонкие закономерности, которые более мелкие модели могли бы упустить. Такой масштаб позволяет RiNALMo делать более точные прогнозы о структуре и поведении РНК, помогая учёным получать идеи, для получения которых ранее требовались годы лабораторных работ.

При тестировании RiNALMo продемонстрировала передовые результаты в различных эталонных задачах, превосходя существующие модели ИИ в прогнозировании структуры и функций РНК.

«Представьте себе, что мы учим модель читать иностранный язык через бесчисленные предложения, а затем просим её писать стихи, определять грамматику и рассказывать истории на этом языке. Именно это делает RiNALMo с РНК», — сказал профессор Майл Сикич, помощник директора по ИИ и вычислениям в A*STAR GIS и профессор факультета электротехники и вычислительной техники Загребского университета.

«В ASTAR GIS мы сосредоточены на продвижении границ геномики и ИИ для разработки нового поколения лекарств, нацеленных на РНК или основанных на РНК», — сказал доктор Ван Юэ, исполнительный директор ASTAR GIS и соисследователь проекта RiNALMo.

«RiNALMo продемонстрировала, что можно не только выучить язык РНК, но и использовать это понимание для решения новых задач, от прогнозирования функций до разработки молекул РНК с терапевтическим потенциалом. Это открывает захватывающие возможности для разработки лекарств нового поколения на основе РНК», — сказал доктор Себастьян Маурер-Стро, исполнительный директор A*STAR BII.

Это исследование, проведённое под руководством Сингапура, показывает, как местные инновации могут привести к улучшению моделей ИИ в биологии, расширяя границы возможного в науке о РНК и её применении в реальном мире.

Предоставлено Агентством по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR), Сингапур.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте