ИТМО: DiZyme Платформа для ускорения разработки искусственных ферментов для медицины

Продукт

Название базовой системы (платформы):	Искусственный интеллект (ИИ, Artificial intelligence, AI)
Разработчики:	ИТМО (научно-образовательная корпорация)
Дата последнего релиза:	2024/05/31
Отрасли:	Фармацевтика, медицина, здравоохранение
Технологии:	Data Mining

Основные статьи:

2024: Анонс платформы для ускорения разработки искусственных ферментов для медицины

Ученые ИТМО разработали веб-платформу, которая «рассчитывает» способность ускорять химические реакции у нанозимов — искусственных ферментов. Решать задачи помогает встроенный ИИ-ассистент на основе ChatGPT. Предложенный инструмент пригодится в создании препаратов для онкологических заболеваний и детекторов опасных веществ. Результаты работы опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters. Об этом 31 мая 2024 года сообщили представители ИТМО.

DiZyme

Как сообщалось, нанозимы — альтернатива природным ферментам (сложные белковые соединения, ускоряющие и запускающие биохимические реакции в организме). Такие наночастицы стабильны и долго хранятся, а их активность как катализаторов (то есть ускорителей реакций) можно регулировать. Из-за этих свойств нанозимы используют для терапии и диагностики онкологических заболеваний, детектирования экологически опасных веществ, а также в качестве биосенсоров в пищевой промышленности.

Однако некоторые свойства нанозимов сложно контролировать и предсказывать, из-за чего разрабатывать частицы долго и дорого. Для решения этой проблемы исследователи Центра искусственного интеллекта в химии ИТМО создали ансамбль из нескольких моделей машинного обучения — они вычисляют основные параметры каталитических реакций. Ранее ученые уже работали над похожей темой и сделали веб-платформу, которой пользуются более чем в 50 странах мира.

В свежей работе они применили обновленный алгоритм, расширили перечень составов наночастиц и модификаций их поверхности, а также добавили на сайт LLM-помощника — его сделали вместе со студентами AI Talent Hub Университета ИТМО. Благодаря тому, что ученые расширили базу данных, у используемого алгоритма более высокая точность: они проанализировали 1200 образцов из 400 научных статей, включив в работу 390 уникальных составов нанозимов. Платформа позволяет предсказывать скорость и другие параметры химических реакций с участием искусственных ферментов.

Первый автор статьи Юлия Разливина

Первая версия не учитывала много условий, которые могут повлиять на результаты в реальных синтезах, поэтому мы расширили возможности: включили большее разнообразие составов и типов каталитической активности веществ.

рассказала Юлия Разливина, первый автор статьи, аспирантка второго курса химико-биологического кластера ИТМО

На май 2024 года ученые разрабатывают алгоритмы для автоматического сбора базы данных, что поможет предсказывать свойства нанозимов с еще большей точностью и результативностью.

Исследование выполнено в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».

Источник — «http://zdrav.expert/index.php/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82:%D0%98%D0%A2%D0%9C%D0%9E:_DiZyme_%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D1%82%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B8_%D0%B8%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%81%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%BD%D1%8B»