Během minulého týdne @arcinstitute publikoval tři nové objevy, na které jsem velmi hrdý. • První funkční genomy generované umělou inteligencí na světě. Pomocí Evo 2 (největší biologický ML model, který byl kdy trénován, který Arc vydal ve spolupráci s @nvidia v únoru) vědci z Arc využili skutečnosti, že Evo 2 je generativní model k vytvoření zcela nových sekvencí pro kompletní fágové genomy. To znamená, že použili umělou inteligenci k vytvoření zcela nových, přírodou nikdy předtím neviděných genomů. Experimentálně syntetizovali tyto genomy a ukázali, že tyto fágy generované umělou inteligencí skutečně fungují a zabíjejí bakterie E. coli s vysokou účinností. • Germinal, systém umělé inteligence pro vytváření nových protilátek. Návrh protilátek je jedním z velkých problémů lékařské biologie vzhledem k jejich zjevné důležitosti a užitečnosti pro vytváření terapeutik. (Protilátky jsou drobné částice, které pomáhají imunitnímu systému identifikovat patogeny a další škodlivé vetřelce. Viz také nedávný článek Works in Progress na toto téma: [1].) V dnešní době je navrhování účinných protilátek velmi nákladné a pomalé. Germinal je levný a rychlý způsob výroby kandidátů na léky s úspěšností až 22 %. To znamená, že člověk může přejít od nutnosti prověřovat tisíce kandidátů v laboratoři k prověřování možná několika desítek. Je ještě brzy, ale domnívám se, že lepší metody navrhování protilátek budou v nadcházejících letech velmi důležitým přínosem pro léčbu nemocí. Dnes jsme publikovali článek, který ukazuje, že "můstková editace", kterou vědci z Arc poprvé představili v loňském roce, může provádět přesné úpravy v lidských buňkách, které jsou dlouhé až 1 milion párů bází, aniž by se spoléhaly na vnitřně nepředvídatelné mechanismy buněčných oprav (které CRISPR vyžaduje, což často vede k editačním chybám). Ukázali, že je možné použít tuto úpravu k vyříznutí opakování DNA, které způsobují Friedreichovu ataxii (neurologické onemocnění), což je přístup, který by měl být relevantní i pro Huntingtonovu chorobu a další podobné poruchy. Jedna obzvláště skvělá věc na tom je, že je možné specifikovat každý nukleotid v rozšířeném editačním okně, což znamená, že rekurzivní úpravy mostu by mohly být potenciálně účinným způsobem, jak přeprogramovat i biologické vlastnosti, které jsou způsobeny mnoha genetickými mutacemi. (Genetické terapie se dnes zaměřují na jednotlivé mutace.) Arc je docela nový. Jeho brány byly otevřeny v polovině roku 2022 a nyní je zde 300 lidí. Jsem nadšený z těchto objevů, protože ukazují, že řada našich nadějí do založení Arc se začíná vyplácet: • AI/ML a výpočetní technika jsou v centru všech tří. To je samozřejmě pravda pro první dvě, ale mobilní genetický prvek stojící za editací mostu byl také objeven jako výsledek komplexního výpočetního vyhledávání. Jedním z našich předpokladů při zakládání Arc bylo přesvědčení, že průnik softwaru/umělé inteligence a experimentální biologie mokré laboratoře by měl umožnit velké věci. (A kromě toho, že to vyžadovalo velkou výpočetní práci, všechny tři vyžadovaly také silnou mokrou laboratorní práci, úzce koordinovanou pod jednou fyzickou střechou.) • Pohráváme si s myšlenkou, že hrstka technologií umožňuje v biologii nový druh "Turingovy smyčky": pokroky v sekvenování (včetně sekvenování jednotlivých buněk) nám poskytují nové způsoby čtení; transformátory a umělá inteligence nám dávají nové způsoby myšlení; a funkční genomika (jako je editace mostů) nám poskytuje nové způsoby psaní. Tato trojice objevů se rozprostírá napříč každou částí této smyčky a my doufáme, že při vylepšování každé části dojde ke sčítání výnosů. • Arc je nezisková organizace, o které jsme doufali, že nám usnadní spolupráci s ostatními, protože se můžeme vyhnout obavám o finanční návratnost. To se skutečně ukazuje jako důležité a všechny tři tyto projekty zahrnovaly úzké partnerství s ostatními. Germinal byl vytvořen ve spolupráci s @SynBioGaoLab na Stanfordu; Evo 2 bylo vyškoleno ve spolupráci se společností Nvidia. Editace mostu byla publikována společně se strukturou z laboratoře @HNisimasu Lab na Tokijské univerzitě. Arc se snaží, aby jeho objevy byly užitečné (viz Evo 2 Designer[2]) a kód za výpočetními projekty je open source, doufejme, že ostatním usnadní nalezení nových příležitostí pro spolupráci a partnerství v budoucnu. Samotný Arc je především pokračující spoluprací se @UCSF, @UCBerkeley a @Stanford. • S aplikací Arc jsme chtěli umožnit lepší práci zdola nahoru a shora dolů. S plně flexibilním financováním, které poskytujeme vyšetřovatelům, chceme umožnit zcela neočekávané objevy a způsoby vyšetřování. S našimi institutními iniciativami (kolem vytvoření virtuální buňky a léčby Alzheimerovy choroby) chceme dosáhnout rozsahu a úrovně koordinace, která je v základní vědě obvykle obtížná. Germinal je "překvapivý" objev, který nezahrnoval koordinaci shora dolů, zatímco Evo 2 je výsledkem ambiciózního plánování a financování na vysoké úrovni. Lidstvo nikdy nevyléčilo komplexní nemoc (kategorie, která zahrnuje většinu neurodegenerativních onemocnění, většinu rakoviny a většinu autoimunitních onemocnění) a já doufám, že Arc to pomůže změnit. Je také jasné, že umělá inteligence způsobí revoluci v biologii, a já doufám, že Arc dokáže efektivně shromáždit ingredience potřebné k plnému zúročení svého slibu. Jsem zaujatý, ale myslím si, že některé z nejlepších biologických na světě se v současné době dělají v Arc. (Vždycky najímají, pokud máte zájem.) I když jsem spoluzakladatelem Arc, trávím téměř veškerý svůj čas na Stripe, kde trávíme čas budováním ekonomické infrastruktury pro internet. Veškerá zásluha za pokrok Arc by měla patřit pozoruhodným vědcům a zaměstnancům, kteří si z Arc udělali svůj domov nebo kteří se rozhodli s námi spolupracovat. (Více o těchto konkrétních objevech si můžete přečíst v těchto vláknech: [3], [4], [5].) Jsem také velmi vděčný úžasným zaměstnancům společnosti Stripe, kteří vybudovali společnost, která umožňuje pokračující práci Arc, a milionům zákazníků, kteří se rozhodli pro partnerství se společností Stripe. John a já se cítíme šťastní, že můžeme podporovat práci Arc v takové míře, v jaké ji podporujeme. Možná je to příliš zapletené do toho, ale někdy mám pocit, že mezi @arcinstitute a @stripe je něco společného. Jak biologie, tak ekonomická infrastruktura zahrnují uvažování o složitých systémech s mnoha úrovněmi vznikajících účinků a v obou případech může mít vytvoření správných nástrojů téměř nepokrytě velké přínosy. I když pokrok v obou má tendenci trvat dlouho, zdá se, že příštích pět let v obou bude jedním z nejzajímavějších, jaké pamatujeme. (Pokud je vaším džemem ekonomická infrastruktura, máme pro vás příští týden na Stripe Tour v New Yorku celou řadu fantastických oznámení. Nalaďte si nás!)