Cell dergisinde yayınlanan bir çalışma, jeneratif yapay zekanın ilk kez sağlıklı memeli hücrelerinde gen ekspresyonunu başarıyla kontrol edebilen sentetik moleküller tasarladığını ortaya koyuyor. Centre for Genomic Regulation (CRG)'deki araştırmacılar, doğada daha önce görülmemiş DNA düzenleyici dizileri oluşturan bir yapay zeka aracı geliştirdi. Bu model, özel kriterlere sahip sentetik DNA parçaları oluşturmak üzere programlanabiliyor.
Model, belirli hücre türlerinde gereken gen ekspresyon modelleri için hangi DNA harfleri (A, T, C, G) kombinasyonunun gerektiğini tahmin ediyor. Araştırmacılar daha sonra yaklaşık 250 harflik DNA parçalarını kimyasal olarak sentezleyip hücrelere taşımak için bir virüse ekleyebiliyorlar.
Kavram kanıtı olarak, araştırmacılar yapay zekadan bazı hücrelerde floresan bir proteini kodlayan bir geni aktive eden, ancak gen ekspresyon düzenini değiştirmeyen sentetik parçalar tasarlamasını istedi. Parçaları sıfırdan oluşturdular ve fare kan hücrelerine yerleştirdiler; burada dizi, genomla rastgele konumlarda birleşti. Deneyler tam olarak öngörüldüğü gibi sonuçlandı.
Çalışmanın ilk yazarı Dr. Robert Frömel, “Potansiyel uygulamalar çok geniş. Bu, biyoloji için yazılım yazmak gibi, bir hücreye talimatlar vermenin ve onların nasıl gelişip davrandıklarını benzeri görülmemiş bir doğrulukla yönlendirmenin yeni yollarını sunuyor.” diyor. Bu çalışma, gen terapisi geliştiricilerine genlerin aktivitesini yalnızca ayarlanması gereken hücrelerde veya dokularda artırmak veya azaltmak için yeni yollar sağlayabilir. Ayrıca, bir hastanın genlerini hassas bir şekilde ayarlamak, tedavileri daha etkili hale getirmek ve yan etkileri azaltmak için yeni stratejilerin önünü açıyor.
Bu çalışma, jeneratif biyoloji alanında önemli bir kilometre taşı niteliğinde. Bugüne kadar, alandaki gelişmeler büyük ölçüde protein tasarımına fayda sağlayarak bilim insanlarının tamamen yeni enzimler ve antikorları her zamankinden daha hızlı oluşturmasına yardımcı oldu. Ancak, birçok insan hastalığı, mükemmel bir protein ilacı adayının asla bulunamayacağı hücreye özgü hatalı gen ekspresyonundan kaynaklanıyor. Yapay zeka tarafından oluşturulan güçlendiriciler, doğanın henüz icat etmediği ultra seçici anahtarların tasarlanmasına yardımcı olabilir. Bu tür anahtarlar, sağlıklı hücrelerde istenmeyen etkilerden kaçınan tedaviler oluşturmak için kritik olan belirli hücre türlerinde gereken açma/kapama düzenlerine sahip olacak şekilde tasarlanabilir.
