Одним из способов победить COVID-19 станет создание искусственных антител, которые связываются с шиповидными белками вируса, чтобы предотвратить его проникновение в клетку. Антитела — небольшие белки, вырабатываемые иммунной системой. Чтобы успешно создать искусственные антитела, исследователи должны точно знать, как белок «склеится» с вирусом. Однако это непросто. Белки — комковатые трехмерные структуры, содержащие множество складок. Они могут соединяться в миллионах комбинаций.
Чтобы упростить процесс, исследователи Массачусетского технологического института создали модель для обучения искусственного интеллекта, которая может предсказывать структуру, получающуюся при соединении двух белков. Об этом сообщили в институте. В компьютерную модель под названием Equidock встроена информация, как белки стыкуются в организме человека. Система идентифицирует точки связывания — атомы двух белков, которые с наибольшей вероятностью будут взаимодействовать и образовывать химические реакции.
После обучения нейросети исследователи сравнили ее результаты с четырьмя уже используемыми программами. Equidock может предсказать конечный белковый комплекс всего за одну-пять секунд, тогда как другие программы работали от 10 минут до часа и более. В том, насколько близко предсказанный белковый комплекс соответствует реальному, Equidock был сопоставим с другим софтом, но иногда уступал ему.
«Наш метод можно улучшить, но он уже может быть полезен. Его можно использовать в очень большом виртуальном скрининге, где тысячи белков будут взаимодействовать и образовывать комплексы. А затем наиболее вероятные варианты можно проверить с помощью более точных, но медленных традиционных методов», — говорит Октавиан-Юджен Ганеа из Массачусетского технологического института.
По словам Ганеа, их метод также может быть применен для разработки небольших молекул лекарств.
Самым большим препятствием при разработке является нехватка данных для обучения, поэтому Ганеа и его коллеги работают над созданием синтетических данных, которые могли бы использоваться для улучшения модели.
Искусственный интеллект лучше профессиональных врачей оценил эффективность лечения пациентов
Нейросеть обнаружила десятки вероятных лекарств от коронавируса
