Ученые из США совершили прорыв, используя искусственный интеллект для создания белков, имитирующих Т-клеточные рецепторы. Эти рецепторы, являясь ключевым элементом иммунной системы, отвечают за распознавание раковых и инфицированных клеток. Данное достижение обещает значительно ускорить разработку таргетных методов лечения онкологических заболеваний и вирусных инфекций. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Science.
В здоровом организме Т-клетки с помощью pMHCI-молекул на поверхности других клеток идентифицируют признаки патологии. Обнаружив больную клетку, Т-рецептор инициирует иммунный ответ. Однако в терапевтических целях подбор и поиск таких рецепторов традиционно является крайне трудоемким и дорогостоящим процессом.
Для преодоления этих трудностей исследователи применили ИИ, чтобы синтезировать миниатюрные белки, способные с высокой точностью распознавать опасные клетки, подобно естественным Т-рецепторам. Искусственный интеллект сгенерировал 11 таких белков, которые затем были интегрированы в химерные антигенные рецепторы (CAR). Эти CAR-рецепторы направляют Т-клетки непосредственно к целевым больным клеткам, будь то опухолевые или инфицированные, например, вирусом ВИЧ.
Проведенные эксперименты показали, что восемь из разработанных конструкций успешно стимулировали иммунный ответ, а две из них полностью уничтожили пораженные клетки. Это убедительно продемонстрировало высокую эффективность и безопасность нового метода для здоровых тканей.
Ученые особо отмечают, что использование искусственного интеллекта позволяет оперативно, всего за несколько недель, создавать высокоточные иммунные рецепторы, персонализированные для каждого конкретного пациента. Такая персонализация критически важна, поскольку иммунные мишени значительно различаются у разных людей из-за их генетических особенностей.
Significant Breakthrough in Targeted Cancer Treatment Development
Scientists from the USA have achieved a significant breakthrough by utilizing artificial intelligence to create proteins that mimic T-cell receptors. These receptors, a crucial component of the immune system, are responsible for identifying cancerous and infected cells. This achievement promises to significantly accelerate the development of targeted therapies for oncological diseases and viral infections. The research findings have been published in the prestigious scientific journal Science.
In a healthy organism, T-cells use pMHCI molecules on the surface of other cells to identify signs of pathology. Upon detecting a diseased cell, the T-receptor initiates an immune response. However, for therapeutic purposes, the selection and discovery of such receptors has traditionally been an extremely laborious and costly process.
To overcome these challenges, researchers employed AI to synthesize miniature proteins capable of accurately recognizing dangerous cells, much like natural T-receptors. The artificial intelligence system generated 11 such proteins, which were then integrated into chimeric antigen receptors (CARs). These CARs direct T-cells directly to target diseased cells, whether they are tumor cells or those infected, for example, with the HIV virus.
Experiments demonstrated that eight of the developed constructs successfully stimulated an immune response, and two of them completely destroyed the affected cells. This convincingly proved the high efficacy and safety of the new method for healthy tissues.
The scientists particularly emphasize that the use of artificial intelligence allows for the rapid creation, in just a few weeks, of highly precise immune receptors personalized for each specific patient. Such personalization is critically important because immune targets vary significantly among different individuals due to their genetic characteristics.
