ИИ ускорил создание антител-«лампочек» для наблюдения за живыми клетками

Исследователи из Университета штата Колорадо разработали метод с использованием искусственного интеллекта для модификации антител. Преобразованные антитела действуют как «лампочки», позволяя учёным лучше видеть, что происходит внутри живых клеток, и отслеживать ошибки в экспрессии генов, ведущие к раку и другим заболеваниям.

Конвейер для преобразования последовательностей антител в функциональные интратела. Автор: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.adx8352

Подход, описанный в журнале Science Advances, значительно быстрее существующих ручных методов. Он решает давнюю проблему непрерывного и чёткого наблюдения за активностью в крошечных клетках, что ограничивало понимание многих клеточных функций, связанных с транскрипцией ДНК и созданием белков.

Основная сложность заключалась в том, что антитела, эволюционировавшие для работы в кровотоке, часто разрушаются в сложных условиях внутри живой клетки. На ручной поиск подходящих вариантов могли уйти годы.

Команда преодолела это препятствие, используя ИИ (AlphaFold2 и ProteinMPNN от Google DeepMind) для быстрого перепроектирования потенциально полезных антител в стабильные интратела — фрагменты антител, которые правильно сворачиваются и остаются стабильными внутри клетки. Помеченные флуоресцентными маркерами, они визуализируют специфические модификации гистонов в реальном времени.

«Эти зонды можно сравнить с лампочками, которые помогают лучше увидеть активность, определяющую идентичность и функцию клеток», — пояснил ведущий автор работы, доцент Тим Стасевич.

Благодаря ИИ учёным потребовалось протестировать всего около пяти потенциальных конструкций, чтобы получить одну рабочую, тогда как раньше аспирант мог годами работать над единственным вариантом без гарантии успеха. В ходе проекта команда создала 19 новых зондов на основе антител, 18 из которых ранее считались неудачными до доработки ИИ. Общий успех конверсии составил около 70% против прежних 5-10%.

Исследователи видят большой потенциал метода не только в онкологии, но и в вирусологии — например, для отслеживания в реальном времени сборки вируса Западного Нила. Прочность новых зондов также открывает возможности для диагностики, так как они остаются стабильными даже при высоких температурах.

Источник: Colorado State University