Imagina que estás contemplando millones de misteriosas mutaciones genéticas. Con la tecnología de edición de genes CRISPR, algunas de estas mutaciones han sido seleccionadas poder Tiene potencial terapéutico. Sin embargo, demostrar esto significaría miles de horas de trabajo de laboratorio. Averiguar cuáles vale la pena explorar más a fondo requerirá mucho tiempo y dinero. ¿Pero puedes hacerlo en el mundo virtual con inteligencia artificial?
CREME es un nuevo laboratorio virtual impulsado por IA desarrollado por el profesor asistente Peter Ku del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) y su equipo. Permite a los genetistas realizar miles de pruebas virtuales con solo hacer clic en un botón. Ahora, los científicos pueden utilizarlo para identificar y comenzar a comprender regiones clave del genoma.
El programa está diseñado para la Intervención CRISPR (CRISPRI), una estrategia de alteración genética basada en CRISPR. CRISPRi permite a los biólogos reducir la actividad de genes específicos en una célula. CREME permite a los científicos realizar cambios similares en un genoma virtual y predecir su efecto sobre la actividad genética. En otras palabras, es casi como una versión AI de CRISPRi.
“En realidad, CRISPRi es increíblemente difícil de realizar en el laboratorio. Y estás limitado por el número y la escala de las distracciones. Pero como estamos haciendo todas nuestras distracciones (virtualmente), podemos traspasar los límites. Y la escala de Los experimentos que hemos realizado no tienen precedentes: cientos de miles de experimentos de distracción”, explica Ku.
Ku y su equipo probaron CREME en otra herramienta de análisis del genoma impulsada por IA llamada Enformer. Querían saber cómo el algoritmo de Enformer hacía predicciones sobre el genoma. Estas preguntas son fundamentales para el trabajo de Ku, afirma.
“Tenemos estos modelos grandes y poderosos. Son bastante convincentes para tomar secuencias de ADN y predecir la expresión genética. Pero realmente no tenemos una buena manera de tratar de entender lo que estos modelos están aprendiendo. Presumiblemente, están haciendo modelos precisos. predicciones porque son genes. Se han aprendido muchas reglas sobre la regulación, pero no sabemos realmente en qué se basan sus predicciones”.
Con CREME, el equipo de Koo descubrió una serie de reglas genéticas que Enformer aprendió mientras analizaba el genoma. Ese conocimiento algún día podría resultar invaluable para el descubrimiento de fármacos. “Comprender las reglas de la regulación genética le brinda más opciones para ajustar los niveles de expresión genética de manera precisa y predecible”, dice Ku.
Con más ajustes, CREME pronto podría encaminar a los genetistas hacia el descubrimiento de nuevos objetivos terapéuticos. Quizás lo más impresionante es que también puede brindar a los científicos que no tienen acceso a un laboratorio real la capacidad de lograr estos avances.