L'IA progetta DNA sintetico per controllare l'espressione genica nelle cellule di mammifero

Un recente studio segna il primo caso segnalato di IA generativa che progetta molecole sintetiche. Queste molecole possono controllare con successo l'espressione genica nelle cellule di mammifero sane. Gli autori hanno chiesto all'IA di progettare frammenti sintetici che attivino un gene che codifica per una proteina fluorescente in alcune cellule. L'IA lascerebbe inalterati i modelli di espressione genica. Hanno creato i frammenti da zero e li hanno rilasciati nelle cellule del sangue di topo. Lì, la sequenza si è fusa con il genoma in posizioni casuali. Gli esperimenti hanno funzionato esattamente come previsto. Questo apre la strada a nuove strategie per dare istruzioni a una cellula e guidare il modo in cui si sviluppa e si comporta con una precisione senza precedenti. "Le potenziali applicazioni sono vaste. È come scrivere software ma per la biologia, dandoci nuovi modi per dare istruzioni a una cellula e guidare il modo in cui si sviluppa e si comporta con una precisione senza precedenti", afferma il dottor Robert Fromel. Lo studio potrebbe portare a nuovi modi per gli sviluppatori di terapia genica di aumentare o smorzare l'attività dei geni solo nelle cellule o nei tessuti che necessitano di regolazione. Gli enhancer generati dall'IA possono aiutare a progettare interruttori ultra-selettivi che la natura non ha ancora inventato. Possono essere progettati per avere esattamente i modelli di accensione/spegnimento richiesti in tipi specifici di cellule. Questo livello di messa a punto è fondamentale per creare terapie che evitino effetti indesiderati nelle cellule sane. "Per creare un modello linguistico per la biologia, devi capire il linguaggio che parlano le cellule. Ci siamo proposti di decifrare queste regole grammaticali per gli enhancer in modo da poter creare parole e frasi completamente nuove", spiega il dottor Lars Velten.