Naukowcy z Indyjskiego Instytutu Technologii w Kanpurze (IIT Kanpur) wraz z laboratorium laureata Nagrody Nobla, profesora Davida Bakera z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, opracowali minibiałka zdolne do blokowania receptorów GPCRs.
Te receptory, zlokalizowane na powierzchni komórek, odgrywają kluczową rolę w przekazywaniu sygnałów i stanowią cele dla wielu współczesnych leków. Tradycyjne poszukiwanie cząsteczek dla nich wymaga testowania milionów związków w laboratorium – proces długotrwały i kosztowny.
Nowe podejście wykorzystuje sztuczną inteligencję do projektowania minibiałek, które z wysokim prawdopodobieństwem wiążą się z konkretnymi GPCRs. Następnie sprawdza się tylko najbardziej obiecujących kandydatów w warunkach laboratoryjnych. To znacznie skraca czas i koszty wczesnych etapów odkrywania leków.
Badanie zatytułowane „De novo design of miniproteins targeting GPCRs” zostało opublikowane w czasopiśmie Nature. Zespół stworzył minibiałka dla receptorów CXCR4 i CCR5, które są badane jako potencjalne cele w leczeniu raka i zakażeń wirusem HIV.
W IIT Kanpur za pomocą kriogenicznej mikroskopii elektronowej zwizualizowano, jak jedno z minibiałek przyłącza się do CXCR4 i wpływa na jego działanie. To potwierdziło dokładność komputerowego projektowania.
Pracą kierowało laboratorium profesora Bakera, laureata Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w roku 2024. Kluczowy wkład wniósł profesor Arun K. Shukla z IIT Kanpur wraz z zespołem: doktorem Ramanujem Banerjee, Manishankarem Ganguly, Annu Dalal, Sudhą Mishrą i Shachi Sinha. Badanie zostało wsparte przez Anusandhan National Research Foundation, Department of Biotechnology oraz Lady Tata Memorial Trust.
Chociaż te minibiałka nie stały się jeszcze lekami i przed nami lata testów, metoda ta pokazuje praktyczną wartość sztucznej inteligencji w projektowaniu białek. Jak to narzędzie wpłynie na opracowywanie leków dla trudnych celów?
