Startup Cradle ви овозможува да дизајнирате приспособени протеини само со пишување на барање

На блокот има нова компанија чија мисија е да ја олесни програмската биологија. Се јави европскиот стартап Лулка се појавува од скришум откако ја изградија нивната платформа. Штотуку објави круг на финансирање од 5.5 милиони евра (5.4 милиони американски долари) предводен од Индексни вложувања, Роден капитал, и ангел инвеститори вклучувајќи го Џон Цимер, ко-основач и претседател на LyftLyft
, и Емили Лепроуст, извршен директор и основач на Пресврт биоискуство. Со две локации - една во Делфт, Холандија и една во Цирих, Швајцарија, - Кредл се преплетува со светот на биологијата и вештачката интелигенција, моќна фузија на технологии што се заканува да го наруши начинот на кој научниците ги дизајнираат протеините.

Немојте да бидете измамени од навидум тесниот фокус на компанијата на протеините. Тие не се само нешто што го јадеме - иако инженерски месо, јајца и млечни производи без животни производите се навистина голем фокус на синтетичката биологија. Протеините се исто така разновидни биолошки машини кои ја поткрепуваат секоја речиси функција во живите клетки и имаат подеднакво толку намени надвор од биологијата. Размислете за ензимите што се користат во детергентите, козметиката и текстилот; или антитела кои создаваат моќни терапевтски средства; или, всушност, која било друга област на биотехнологијата каде што протеините ги катализираат реакциите за да направат производи како рефус и специјални хемикалии, вкусови и мириси, биогорива, материјали и многу повеќе. Има безброј намени за овие биомолекули, а Cradle сака да овозможи уште повеќе апликации со способност да дизајнираат сопствени протеини кои извршуваат разновидни задачи.

Ко-основачот и извршен директор на Кредл, Стеф ван Грикен, е самоопишан „добавувач на фини протеини“. Последната деценија ја помина работејќи во Google AI водечки развој на неколку апликации за машинско учење, како и кај X, „фабриката за месечина“ на Google, оценувајќи ја изводливоста на проектите во рана фаза. За време на неговиот мандат во GoogleGOOG
, тој стана фасциниран со јазикот на протеините - како секвенците на амино киселини се претвораат во специфични обрасци на преклопување и формираат структури кои им овозможуваат на протеините да ги извршуваат своите софистицирани функции. Оттогаш, тој работи на идејата да ја комбинира технологијата за обработка на природен јазик со нашето разбирање за тоа како протеинската секвенца се претвора во функција за да направи подобри предвидувања за рационален дизајн на протеини.

Дизајнерските протеини се индустрија од повеќе милијарди долари: се предвидува дека пазарот ќе достигне 3.9 милијарди долари од 2024, поттикнати во голем дел од терапиите базирани на протеини. Но, тоа би можело да биде уште поголемо: постои огромен потенцијал за разгранување во други области на синтетичката биологија, ако само дизајнирањето на сопствени протеини не беше толку тешко. Начинот на кој во моментов се прави протеинско инженерство е преку обиди и грешки во лабораторија, а типичната стапка на успех за постигнување на спецификациите на дизајнот е помала од 1%. За да ги зголемат шансите за успех, биолозите можат да користат софтверски алатки како Розета or AlphaFold да се предвиди структурата на протеините врз основа на неговата низа. Протеините започнуваат како само низи од аминокиселини кои се преклопуваат во 3Д форми како оригами. Но, предвидувањето на шемата за превиткување е неверојатно сложен проблем, а програма како Розета бара години обука и илјадници компјутери за да работи.

Кредл му пристапува на проблемот поинаку: тие користат генеративен модел за „обратно инженерство“ на протеините. Можеби сте слушнале или дури сте користеле генеративни модели како ДАЛ-Е што може да креира нови слики врз основа на описен влез. Основачите на Кредл мислеа да го применат истиот принцип за дизајнирање на нови протеински архитектури. Наместо да користат модели со структура на низа, тие користат алгоритми за машинско учење обучени на реални податоци. Корисникот може да одреди каков вид на протеин сака да дизајнира, а платформата ќе обезбеди листа на можни секвенци кои можат да ја создадат таа структура. И најдобриот дел е - не мора да бидете експерт за машинско учење за да го користите:

„Моделите за генеративно машинско учење на Крејдл кои самоучат, само-подобруваат се потпираат на неодамнешниот напредок во „обработката на природниот јазик“ за да предвидат кои делови од генетскиот код на протеинот биологот ќе треба да ги промени, што значително ќе ги подобри шансите на научникот да постигне позитивни експериментални резултати без потреба од позадина за машинско учење“, рече извршниот директор во соопштението за печатот. „Преку овој метод, Кредл верува дека може да го намали времето и трошоците за ставање производ од синтетичка биологија на пазарот по ред на големина“.

Денес, повеќето компании за биотехнологија и синтетичка биологија се оставени сами на себе кога станува збор за инженерски протеини. Големи играчи во областа на инженерството на протеини вклучуваат Термо Фишер, Данахер, Агилент ТехнологииA
, и Био-Рад, како и помалите компании како КодексисCDXS
, Genscript, Caribou Biosciences, Арзедаи Невозможна храна. Но, за многу компании за синтетичка биологија, инженерството на протеини е средство за постигнување на целта, а она на што тие навистина се фокусираат е примената на прилагодените протеини. Кредл сака да им обезбеди алатка за подобрување на нивните шанси за успех: „Сакаме да им помогнеме на тимовите да инженерираат протеини со помалку и поуспешни експерименти“, рече Стеф.

Самата лулка не е ниту синтетичка биологија, ниту компанија за машинско учење - тие се и двете. „Не сакавме да бидеме само компанија за машинско учење; навистина треба да ја разберете и биологијата“, рече Стеф. Со експертиза во технологијата за машинско учење и супериорни лабораториски вештини што ги донесоа нивните членови на тимот од компании како Google, IBMIBM,
, Zymergen и Perfect Day, тимот на Cradle од само 13 луѓе изгради работна платформа за помалку од една година. Нема многу други компании на овој простор. Сајрус Био основана од развивачот на Розета, Дејвид Бејкер, професор на Универзитетот во Вашингтон, е уште еден кој користи дизајн на протеини со помош на вештачка интелигенција за развој на нови терапевтски средства.

За да се совпадне со различното потекло на тимот Cradle, компанијата привлече инвеститори од различни области на технологијата, вклучувајќи го и основачот на компанијата за синтеза на ДНК Twist Bioscience, Емили Лепроуст и претседателот на Lyft, Џон Цимер. Интересот од компанијата со акции за возење на почетокот може да биде изненадувачки; но голем дел од напредокот во машинското учење дојде од други области на технологијата. Самиот ко-основач на компанијата Џеле Принс дојде од UberUBER
и беше вклучен во дизајнирање и градење на првите апликации за многу успешни компании како Uber и Booking.com.

И тоа е она што се случува кога различни области на длабока технологија судир: се раѓа галаксија на нови можности. Стеф замислува дека неговата компанија ќе ги зајакне иновациите во синтетичката биологија во просторот за хемикалии и состојки, науката за материјали и инженерството и други области: „Се надеваме дека ќе бидеме катализатор за многу повеќе компании што треба да се изградат бидејќи трошоците за добивање [производи] до пазарот треба да падне. Ако можете да изградите производ базиран на био со тим од 15 луѓе за неколку години и само неколку милиони долари, тоа би било успех“.

Софтверот на Cradle веќе го користат неколку компании и сакаат да го дистрибуираат што пошироко. Ова е причината зошто платформата е бесплатна за користење за академици. Cradle нуди и пријателски услови за IP, каде што корисниците не мора да плаќаат хонорари на производи развиени со користење на платформата, како и целосна приватност и безбедност за заштита на трговските тајни. „Сакаме да го направиме достапно за секого да го демократизира инженерството на протеини“, е визијата на извршниот директор на Cradle. Стеф ќе зборува на конференцијата SynBioBeta следната година, местото каде што се собираат лидерите и визионери од синтетичката биологија за да донесат поодржлива иднина. Ајде да видиме какви нови идеи ќе инспирира технологијата на Cradle.

Ви благодарам Катја Тарасава за дополнително истражување и известување за овој напис. Јас сум основач на SynBioBeta, а некои од компаниите за кои пишувам, вклучително и Twist Bioscience, се спонзори на Конференција SynBioBeta неделно вари.