研究顯示人工智能助力開發(fā)可用于基因療法的納米籠

英國《自然》雜志近日發(fā)表的一項研究顯示，美國和韓國研究人員合作利用人工智能模擬病毒的復雜結(jié)構(gòu)，開發(fā)出一種創(chuàng)新的治療平臺，即新一代納米籠。

病毒會將遺傳物質(zhì)封裝在蛋白質(zhì)外殼內(nèi)，然后侵入宿主細胞。受病毒結(jié)構(gòu)啟發(fā)，研究人員一直在探索制造一種可模擬病毒行為的人造蛋白質(zhì)外殼，即納米籠。這種納米級別的籠狀結(jié)構(gòu)可將用于治療的基因?qū)氚屑毎?，實現(xiàn)治療疾病的目的。

然而，現(xiàn)有納米籠的小尺寸限制了它們可攜帶遺傳物質(zhì)的數(shù)量，且它們簡單的設(shè)計無法復制天然病毒蛋白質(zhì)的多功能性。為解決上述問題，美國華盛頓大學和韓國浦項工科大學等機構(gòu)的研究人員利用人工智能分析病毒的細微特征，成功設(shè)計出四面體、八面體和二十面體形狀的納米籠。直徑達75納米的二十面體納米籠能夠容納的遺傳物質(zhì)，可達腺相關(guān)病毒等傳統(tǒng)基因傳遞載體的3倍。

電子顯微鏡觀測結(jié)果證實，人工智能設(shè)計的納米籠達到了預(yù)期的精確對稱結(jié)構(gòu)。實驗進一步證明，納米籠能夠?qū)⒅委熜杂行лd荷遞送到靶細胞。

研究人員表示，人工智能的發(fā)展使人們可以根據(jù)需要設(shè)計和組裝人造蛋白質(zhì)。希望這項研究能夠加速基因療法的開發(fā)，并推動下一代疫苗和其他生物醫(yī)學創(chuàng)新取得突破。

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