Дослідники з POSTECH та Університету Вашингтона розробили інноваційну платформу для генної терапії, імітуючи складні структури вірусів за допомогою штучного інтелекту (ШІ).
Віруси, завдяки своїм унікальним білковим оболонкам, здатні ефективно передавати генетичний матеріал у клітини господаря. Натхненні цими природними механізмами, команда професора Сангміна Лі та професора Девіда Бейкера створила наноклітки зі штучних білків, які можуть служити векторами для доставки терапевтичних генів. На відміну від існуючих векторів, такі як аденоасоційовані віруси (AAV), нові наноклітки мають складніші структури та здатні переносити втричі більше генетичного матеріалу, що значно підвищує їхню ефективність.
Використовуючи обчислювальний дизайн на основі ШІ, команда розробила наноклітки у формі тетраедра, октаедра та ікосаедра. Найбільшою перевагою ікосаедричних структур є їхній діаметр — до 75 нанометрів — та здатність вміщувати значну кількість генетичного матеріалу. Це досягнення стало можливим завдяки створенню чотирьох типів штучних білків, що утворюють шість білок-білкових інтерфейсів, які забезпечують точну симетрію та стабільність нанокліток.
Електронна мікроскопія підтвердила високу точність цих структур, а функціональні експерименти довели їхню ефективність у доставці терапевтичних генів до цільових клітин. За словами професора Лі, ці наноклітки можуть прискорити розвиток генної терапії, створення вакцин нового покоління та інші медичні інновації.
Дослідження отримало підтримку від урядових програм Південної Кореї та Медичного інституту Говарда Хьюза (HHMI). Співпраця з професором Бейкером, лауреатом Нобелівської премії 2024 року, та застосування ШІ у дизайні білків відкрили нову сторінку у розвитку біомедичних технологій.
