Chai Discovery Team представляет Chai-2: ИИ-модель с 16% уровнем попадания в дизайне новых антител
В последние годы мир биомедицинских исследований претерпевает значительные изменения благодаря внедрению искусственного интеллекта. Одним из ярких примеров является новая модель Chai-2 от команды Chai Discovery, которая открывает новые горизонты в дизайне антител. С уровнем попадания в 16% при проектировании новых антител, Chai-2 обещает революционизировать подходы к разработке биопрепаратов.
Обзор Chai-2
Chai-2 — это многомодальная ИИ-платформа, способная к нулевому проектированию антител и белковых связывающих молекул. В отличие от традиционных методов, требующих масштабного скрининга, Chai-2 позволяет создавать функциональные связывающие молекулы всего за одну установку в 24-луночной пластине. Это означает, что исследователи могут значительно сократить время и ресурсы, необходимые для разработки новых терапий.
Тестирование и производительность
Chai-2 была протестирована на 52 новых мишенях, для которых не существовало известных антител. Несмотря на сложность задачи, система достигла 16% уровня попадания, обнаружив связывающие молекулы для 50% протестированных мишеней всего за две недели. Это означает переход от вероятностного скрининга к детерминированному проектированию в молекулярной инженерии.
Ключевые особенности Chai-2
- Не требуется настройка под конкретные мишени.
- Возможность проектирования с использованием ограничений на уровне эпитопов.
- Создание терапевтически значимых форматов (минибелки, scFv, VHH).
- Поддержка дизайна кросс-реактивности между видами (например, человек и макака).
Эти возможности позволяют исследователям проектировать до 20 антител или нанободи на каждую мишень, полностью обходя необходимость в высокопроизводительном скрининге.
Сравнительный анализ различных белковых мишеней
В ходе строгих лабораторных испытаний Chai-2 была применена к мишеням, не имеющим последовательной или структурной схожести с известными антителами. Результаты показали:
- Средний уровень попадания 15.5% для всех форматов.
- 20.0% для VHH, 13.7% для scFv.
- Успешные связывающие молекулы для 26 из 52 мишеней.
Chai-2 также продемонстрировала успех в проектировании связывающих молекул для сложных мишеней, таких как TNFα, которые исторически были трудными для ин-силико дизайна.
Новизна, разнообразие и специфичность
Выходы Chai-2 структурно и последовательно отличаются от известных антител. Анализ показал, что ни один из созданных дизайнов не имел <2Å RMSD от известных структур, а все последовательности CDR имели >10 расстояние редактирования от ближайшего известного антитела.
Гибкость и настройка дизайна
Chai-2 также демонстрирует возможность:
- Целиться на несколько эпитопов на одном белке.
- Создавать связывающие молекулы в различных форматах антител (например, scFv, VHH).
- Генерировать кросс-реактивные антитела в одном запросе.
В одном из примеров кросс-реактивности антитело, спроектированное с помощью Chai-2, достигло наномолярных KDs как против человеческого, так и против макак, что подчеркивает его полезность для доклинических исследований и разработки терапий.
Последствия для открытия лекарств
Chai-2 значительно сокращает традиционный временной график открытия биопрепаратов с месяцев до недель, предоставляя экспериментально проверенные лиды за один цикл. Высокий уровень успеха, новизна дизайна и модульный подход открывают новые горизонты в рабочих процессах открытия терапий.
Эта модель может быть расширена не только на антитела, но и на минибелки, макроциклы, ферменты и потенциально маломолекулярные соединения, прокладывая путь для парадигм дизайна, основанных на вычислениях.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как работает Chai-2?
Chai-2 использует алгоритмы ИИ для проектирования антител без необходимости в предварительном скрининге, что значительно ускоряет процесс разработки.
2. Каковы преимущества использования Chai-2 в исследованиях?
Chai-2 позволяет сократить время разработки, повысить точность и снизить затраты на исследования.
3. Какова точность модели?
Chai-2 демонстрирует уровень попадания в 16%, что значительно выше, чем у традиционных методов.
4. Можно ли использовать Chai-2 для других типов молекул?
Да, Chai-2 может быть адаптирована для проектирования минибелков, макроциклов и других молекул.
5. Каковы ограничения Chai-2?
Хотя Chai-2 демонстрирует высокую эффективность, она все еще требует валидации в лабораторных условиях для каждого нового дизайна.
6. Как начать использовать Chai-2 в своих исследованиях?
Для начала работы с Chai-2 рекомендуется обратиться к технической документации и провести предварительные тесты на доступных мишенях.
