На грани науки: нейросеть запускает процесс омоложения с помощью стволовых клеток
Нейросеть OpenAI сделала значительный шаг вперёд в области биотехнологий, создав искусственный интеллект GPT-4b micro, который способен генерировать белки, запускающие процесс перепрограммирования клеток в стволовые. Это прорывное исследование было проведено в сотрудничестве с биотехнологическим стартапом Retro Biosciences, который сосредоточен на решении проблем старения. Результаты работы нейросети показывают, что препарат, сгенерированный на основе её алгоритмов, смог инициировать процесс перерождения в 85% обработанных клеток фибробластов человека.
Разработка нейросети GPT-4b micro была направлена на изучение возможностей ИИ в ускорении исследований в области наук о жизни. Эксперты OpenAI подчеркивают, что модель была обучена на обширной базе данных, охватывающей все направления биологии, с акцентом на управляемость и гибкость. Это позволяет эффективно применять нейросеть в сложных задачах, таких как белковая инженерия. Основной целью работы стало создание модифицированных белков, отвечающих за процессы регенерации человеческого организма, известных как факторы Янамаки.
Согласно заявлению исследователей, сгенерированные нейросетью белки более чем в 50 раз увеличили экспрессию маркеров перепрограммирования стволовых клеток по сравнению с контрольными образцами. Это открытие вызывает оптимизм в среде ученых, занимающихся вопросами долголетия, хотя, как отмечают эксперты, говорить о создании «лекарства от старения» пока преждевременно.
Влияние на понимание старения и регенерации
Вопрос старения и регенерации клеток стал актуальным для ученых на протяжении многих лет. Одним из ключевых факторов, вызывающих старение, является накопление клеточных мутаций, приводящих к истощению теломеров — концевых участков хромосом, которые с каждым делением клетки становятся короче. Попытка искусственно стимулировать клетки может привести к бесконтрольному делению, что, в свою очередь, может вызвать рак. Как объясняет Гелина Копеина, доктор биологических наук и руководитель лаборатории механизмов гибели клеток ИМБ РАН, «любой живой организм накапливает определённое количество клеточных мутаций во время жизни».
Читайте также: Нейросети и фундаментальная физика: что на самом деле открыли американские исследователи
Однако открытие японского биолога Синъя Яманаки в 2012 году, когда он идентифицировал четыре белка, способные перепрограммировать любую клетку, стало поворотным моментом в понимании старения. Эти факторы, известные как OCT4, MYC (OSKM), SOX2 и KLF4, получили название «факторы Янамаки» и открыли новые горизонты в области регенеративной медицины. Яманака доказал, что можно создать стволовые клетки, возвращая клетки в «молодое» состояние, что, по сути, позволяет обратить процесс старения вспять. За это открытие учёный был награждён Нобелевской премией.
Проблемы и перспективы
Тем не менее, до недавнего времени эффективность факторов Янамаки оставалась низкой: в «дикой форме» они могли перепрограммировать лишь 0,1% клеток, а процесс лечения занимал несколько недель. Новые достижения нейросети OpenAI, которая смогла значительно увеличить эту эффективность, открывают новые возможности для применения в области медицины. Однако эксперты предупреждают, что необходимо учитывать риски, связанные с возможным развитием раковых заболеваний.
Сейчас, когда нейросеть продемонстрировала свою способность создавать белки, способствующие регенерации клеток, учёные сталкиваются с необходимостью дальнейших исследований, чтобы понять, как эти технологии могут быть безопасно интегрированы в медицинскую практику. Важно не только продвигать идеи омоложения, но и тщательно исследовать возможные последствия, чтобы избежать непредсказуемых результатов.
Ранее на сайте «Пронедра» писали Нейросетевой двойник в Сети – как распознать и защититься от кражи данных
