Датские биологи и генетики научились создавать белковые "ключи", которые обучают иммунные клетки организма эффективно уничтожать раковые опухоли. Этот инновационный метод, описанный на сайте Science, значительно ускоряет процесс разработки новых препаратов для лечения рака.
Раньше создание эффективных молекул для иммунотерапии рака занимало несколько лет. Теперь же, благодаря новой платформе на базе ИИ, этот процесс сокращается до 4-6 недель.
"Мы фактически даем иммунной системе новые глаза", — говорит доцент Технического университета Дании (DTU) Тимоти П. Дженкинс, ведущий автор исследования.
Платформа, разработанная совместно DTU и Институтом Скриппса в США, позволяет создавать препараты, которые избирательно атакуют опухолевые клетки, не повреждая здоровые ткани. Она работает на основе pMHC-молекул, которые Т-клетки используют для распознавания раковых клеток. Однако этот механизм сложно применить на практике из-за индивидуальных различий в Т-клеточных рецепторах у разных пациентов.
Ученые проверили новую платформу на мишени NY-ESO-1, которая встречается при многих видах рака. ИИ создал мини-белок, который эффективно связывается с pMHC-молекулами NY-ESO-1. Этот белок, введенный в Т-клетки, создал новый клеточный продукт "IMPAC-T", который успешно уничтожал раковые клетки в лабораторных условиях.
"Было невероятно вдохновляюще увидеть, как компьютерные мини-белки так эффективно работают в лаборатории", — делится впечатлениями постдок Кристоффер Хаурум Йохансен, соавтор исследования.
Метод также успешно применили для создания белков против мишени, найденной у пациента с метастатической меланомой, что подтвердило его универсальность.
Важным этапом стала разработка так называемого виртуального теста безопасности. "ИИ-генетик" анализирует созданные мини-белки на предмет их взаимодействия со здоровыми клетками и отсеивает опасные варианты до лабораторных испытаний.
"Точность в лечении рака критически важна. Прогнозируя и исключая перекрестные реакции на этапе проектирования, мы снижаем риски и повышаем шансы создания безопасной терапии", — поясняет профессор DTU Сине Рекер Хадруп.
По оценкам Тимоти Дженкинса, первые клинические испытания на людях могут начаться в течение пяти лет. Новая терапия будет напоминать лечение модифицированными CAR-T-клетками, которые применяют против лимфомы и лейкемии. У пациентов возьмут кровь, выделят иммунные клетки, модифицируют их с помощью ИИ, после чего, изменённые клетки проверят(а то, некоторые уже паникуют из-за возможного прихода "Скайнета", хотя скорее-всего взаимоотношения с ИИ будут совсем иными) генетиками на безопасность их использования ,а потом их вновь введут в пораженный метастазами организм, где они начнут точечно уничтожать рак.