Biohub – filantropijna inicjatywa wspierana przez Marka Zuckerberga i Priscillę Chan – ogłosiła uruchomienie światowego modelu biologii białek. To jedno z najbardziej ambitnych przedsięwzięć łączących sztuczną inteligencję z biologią molekularną, którego celem jest przyspieszenie odkrywania leków oraz lepsze zrozumienie mechanizmów chorób. Projekt może znacząco zmienić sposób prowadzenia badań nad nowotworami, chorobami immunologicznymi, neurologicznymi i schorzeniami związanymi ze starzeniem.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Czym jest nowy światowy model biologii białek opracowany przez Biohub
- Jak sztuczna inteligencja może skrócić proces odkrywania leków z lat do kilku dni
- Dlaczego modele ESMC, ESMFold2 i ESM Atlas mogą zmienić badania nad nowotworami i immunologią
- Jakie znaczenie dla medycyny ma otwarte udostępnienie zaawansowanych narzędzi AI naukowcom na całym świecie
Biohub udostępnia otwarty światowy model biologii białek
Organizacja Biohub poinformowała o publikacji otwartego ekosystemu modeli sztucznej inteligencji przeznaczonych do przewidywania struktur białek, projektowania nowych wiązań białkowych i odkrywania nieznanych wcześniej zależności biologicznych. Fundamentem systemu są trzy kluczowe komponenty: ESMC, ESMFold2 oraz ESM Atlas.
Białka odpowiadają praktycznie za wszystkie procesy zachodzące w organizmach żywych – od budowy komórek, przez przekazywanie sygnałów, aż po reakcje immunologiczne i metabolizm. Jednocześnie projektowanie stabilnych i skutecznych terapeutycznie białek od lat pozostaje jednym z najtrudniejszych wyzwań biologii molekularnej i farmacji.
Biohub podkreśla, że nowy model został wytrenowany na około 2,8 miliarda sekwencji białkowych pochodzących z całego drzewa życia. Dzięki temu system uczy się zasad rządzących ewolucją, strukturą i funkcjonowaniem białek. Według twórców oznacza to, że sztuczna inteligencja zaczyna rozumieć biologiczne reguły w sposób umożliwiający projektowanie zupełnie nowych, funkcjonalnych cząsteczek.
ESMFold2 może skrócić projektowanie leków z lat do dni
Największe zainteresowanie wzbudza model ESMFold2, który odpowiada za przewidywanie trójwymiarowych struktur białek oraz projektowanie ich interakcji z dokładnością atomową. Narzędzie zostało stworzone z myślą o odkrywaniu nowych terapii, zwłaszcza w obszarze onkologii i immunologii.
W klasycznym modelu badań farmaceutycznych opracowanie pojedynczego kandydata terapeutycznego często zajmuje od trzech do czterech lat. Biohub twierdzi jednak, że ESMFold2 potrafi generować eksperymentalnie testowalne projekty białek w ciągu kilku dni. Naukowcy wykorzystali model do zaprojektowania białek wiążących się z pięcioma kluczowymi celami terapeutycznymi związanymi z nowotworami i układem odpornościowym:
- EGFR
- PDGFRβ
- PD-L1
- CTLA-4
- CD45
W badaniach laboratoryjnych uzyskane cząsteczki wykazywały wysokie powinowactwo, swoistość i stabilność – cechy niezbędne dla potencjalnych terapii klinicznych. Co istotne, projektowane białka miały minimalne podobieństwo do istniejących sekwencji w publicznych bazach danych, co sugeruje, że model generował nowe rozwiązania de novo.
AI wspiera projektowanie immunoterapii nowotworów
Szczególnie interesujące wyniki uzyskano w przypadku punktu kontrolnego PD-L1, który odgrywa kluczową rolę w immunoterapii nowotworów. Zaprojektowane przez model białka wiążące potrafiły przywracać aktywność limfocytów T poprzez blokowanie szlaku wykorzystywanego przez komórki nowotworowe do unikania odpowiedzi immunologicznej.
To właśnie tego typu mechanizmy są wykorzystywane przez nowoczesne leki immunoonkologiczne zatwierdzane przez amerykańską FDA. Terapie oparte na przeciwciałach odpowiadają obecnie za około jedną czwartą wszystkich nowych leków dopuszczanych do obrotu w USA.
Projektowanie interakcji między białkami jest fundamentalnym problemem biochemii i ma kluczowe znaczenie dla projektowania leków. Wykazaliśmy, że te modele nauczyły się tak wiernego modelu świata biologii, że można projektować interfejsy białkowe obliczeniowo, testować je w laboratorium i działać zgodnie z przewidywaniami – powiedział Alex Rives, szef działu naukowego Biohub
ESM Atlas mapuje biologiczny „wszechświat białek”
Kolejnym elementem projektu jest ESM Atlas – ogromna baza obejmująca 6,8 miliarda sekwencji białkowych i 1,1 miliarda przewidywanych struktur. Biohub określa ją jako największe dotychczas zastosowanie sztucznej inteligencji w biologii białek.
Atlas pozwala identyfikować relacje biologiczne, których nie wychwytywały tradycyjne bazy danych. System może wskazywać nieznane wcześniej powiązania ewolucyjne pomiędzy enzymami lub innymi cząsteczkami obecnymi w odległych gałęziach życia. Dla badaczy chorób o słabo poznanej biologii oznacza to możliwość odkrywania zupełnie nowych mechanizmów molekularnych.
Otwarta nauka ma przyspieszyć rozwój spersonalizowanych terapii
Biohub zdecydował się udostępnić modele bezpłatnie globalnej społeczności naukowej. Narzędzia będą dostępne między innymi na platformie biohub.ai, AWS Bio Discovery oraz SandboxAQ.
Biohub powstał w oparciu o przekonanie, że otwarta nauka przyspiesza odkrycia. Udostępnienie tych narzędzi za darmo oznacza, że naukowcy na całym świecie mogą szybciej opracowywać spersonalizowane leki, które będą skuteczne u poszczególnych pacjentów, ponieważ będą one ukierunkowane na specyficzne czynniki biologiczne odpowiedzialne za ich chorobę – podkreśliła dr Priscilla Chan, współzałożycielka Biohub
Eksperci podkreślają, że otwartość projektu może mieć ogromne znaczenie dla rozwoju biologii obliczeniowej, medycyny precyzyjnej oraz badań translacyjnych. Dzięki dostępowi do gotowych modeli również mniejsze ośrodki badawcze będą mogły prowadzić zaawansowane projekty związane z projektowaniem leków i analizą białek.
Biohub i wizja świata bez chorób
Biohub powstał jako inicjatywa filantropijna Marka Zuckerberga i Priscilli Chan. Para od 2015 roku przekazała ponad 7 miliardów dolarów na cele charytatywne oraz zadeklarowała przeznaczenie 99% swoich udziałów w Meta na działalność społeczną, głównie za pośrednictwem Biohub.
Organizacja koncentruje się na połączeniu sztucznej inteligencji, biologii molekularnej, genomiki, obrazowania i inżynierii komórkowej w celu lepszego zrozumienia przyczyn chorób oraz opracowywania nowych metod leczenia. Projekty obejmują między innymi badania nad stanem zapalnym, nowotworami, chorobą Alzheimera i Parkinsona.
Czy AI stanie się fundamentem nowoczesnego odkrywania leków?
Sektor farmaceutyczny coraz intensywniej inwestuje w sztuczną inteligencję, automatyzację laboratoriów i modelowanie biologiczne. W ocenie wielu ekspertów modele takie jak ESMFold2 mogą w kolejnych latach radykalnie zmniejszyć koszty oraz czas potrzebny do opracowania nowych terapii.
Choć technologia nadal wymaga szerokiej walidacji klinicznej, już dziś pokazuje potencjał do transformacji badań biomedycznych. Połączenie gigantycznych zbiorów danych biologicznych, wysokowydajnych systemów obliczeniowych i sztucznej inteligencji może doprowadzić do powstania nowego modelu medycyny – szybszego, bardziej precyzyjnego i lepiej dopasowanego do biologii konkretnego pacjenta.
O Biohub – filantropijna inicjatywa Zuckerberga łącząca AI i biologię
Biohub to organizacja biomedyczna wspierana przez Marka Zuckerberga i Priscillę Chan, której celem jest wykorzystanie sztucznej inteligencji do leczenia i zapobiegania chorobom. Inicjatywa łączy zaawansowane modele AI, biologię molekularną, genomikę oraz nowoczesne technologie obrazowania i analizy komórkowej. Organizacja rozwija narzędzia umożliwiające naukowcom lepsze zrozumienie funkcjonowania komórek, mechanizmów chorób oraz projektowanie nowych terapii.
Biohub koncentruje się między innymi na badaniach nad nowotworami, chorobami neurodegeneracyjnymi, stanami zapalnymi oraz medycyną precyzyjną. W 2025 roku inicjatywa zintegrowała swoje projekty biomedyczne pod wspólną marką Biohub, przejmując również startup EvolutionaryScale specjalizujący się w biologii opartej na sztucznej inteligencji. Od 2015 roku Mark Zuckerberg i Priscilla Chan przekazali ponad 7 miliardów dolarów na działalność filantropijną i deklarują, że większość swoich udziałów w Meta przeznaczą na rozwój projektów społecznych i naukowych związanych z Biohub.
Premiera światowego modelu biologii białek opracowanego przez Biohub może okazać się jednym z najważniejszych wydarzeń w rozwoju biologii obliczeniowej i medycyny wspomaganej sztuczną inteligencją. Otwarty charakter projektu, ogromna skala danych oraz zdolność do projektowania nowych struktur białkowych wskazują, że AI coraz wyraźniej wkracza do kluczowych etapów odkrywania leków. Dla świata nauki i medycyny oznacza to szansę na szybsze opracowywanie bardziej precyzyjnych terapii dla pacjentów z chorobami nowotworowymi, immunologicznymi i neurodegeneracyjnymi.
Główne wnioski
- Biohub udostępnił otwarty światowy model biologii białek wykorzystujący sztuczną inteligencję do odkrywania leków.
- Model ESMFold2 może skrócić projektowanie nowych terapii z kilku lat do kilku dni.
- Systemy AI zaprojektowały nowe białka wiążące cele związane z nowotworami i immunologią.
- Otwarte udostępnienie narzędzi może przyspieszyć rozwój medycyny precyzyjnej i biologii obliczeniowej.
Źródło:
- https://biohub.org/news/world-model-of-protein-biology/
- https://biohub.org/
