Il potenziamento delle startup grazie all’Istituto per il Design delle Proteine dell’Università di Washington alimenta la scienza basata sull’Intelligenza Artificiale

La crescente influenza dell’Institute for Protein Design dell’Università di Washington

L’Institute for Protein Design dell’Università di Washington sta vivendo un momento di grande fermento.
Nuovi studi, aziende e spin-off stanno emergendo a ritmo serrato dal centro di ricerca, trainati dai progressi nell’intelligenza artificiale.

La nascita di Xaira e altri traguardi recenti

Questa settimana è emersa l’ultima impresa basata sulla tecnologia dell’IPD: Xaira, una startup dell’area di San Francisco co-fondata dal capo dell’IPD David Baker, supportata con oltre 1 miliardo di dollari da investitori tra cui Arch Venture Partners e Foresite Capital.

Solo quattro giorni prima, lo strumento di previsione e progettazione delle strutture proteiche di ultima generazione dell’IPD, RoseTTAFold All-Atom, è stato presentato sulla copertina della rivista Science.

E giovedì, l’IPD ha pubblicato uno studio separato su Science riguardante la progettazione di peptidi specializzati, proteine ultra-piccole ed eleganti alla base di Vilya, uno dei dieci spin-off dell’IPD.

L’avanzamento della progettazione proteica supportata dall’IA

La progettazione proteica supportata dall’IA è utilizzata per creare nuovi farmaci, vaccini, biosensori, materiali e molto altro ancora.
Il settore sta evolvendo rapidamente, e la ricerca dell’IPD è all’origine di molti progressi.

L’IPD ha rilasciato decine di studi e numerosi strumenti open-access utilizzati per creare proteine di tutte le dimensioni e forme, dai nanopori agli anticorpi che cercano bersagli.

Strumenti AI generativi come RFdiffusion e RFantibody dell’IPD vengono impiegati per sviluppare Xaira, che ha sedi a Seattle e già conta diversi dipendenti nella città.
L’azienda mira a combinare l’apprendimento automatico con la generazione di dati su larga scala per alimentare nuovi modelli e sviluppare nuove terapie.

Altri studi chiave dell’IPD e le potenzialità che generano

Ecco un elenco di altri studi chiave dell’IPD degli ultimi dieci mesi che stanno stimolando la nascita di nuove aziende e la creazione di una serie di proteine con varie forme e capacità:

• Introduzione di RFantibody, utilizzato per creare progetti di anticorpi.
  Pubblicato il 18 marzo come preprint, in attesa di revisione paritaria.
• Semplificazione della costruzione di biomateriali con un nuovo set di strumenti.
  Pubblicato il 13 marzo su Nature.
• Creazione di idrogeli per unire proteine in strutture tridimensionali all’interno o all’esterno delle cellule.
  Pubblicato il 30 gennaio nei Proceedings of the National Academy of Sciences.
• Progettazione di proteine che si legano efficientemente a biomarcatori, inclusi gli ormoni umani.
  Pubblicato l’18 dicembre su Nature.
• Generazione di minerali ricchi di carbonio con potenziale per diventare la base dello stoccaggio del carbonio attraverso organismi ingegnerizzati.
  Pubblicato il 14 dicembre su Nature Communications.
• Progettazione di cristalli proteici, aprendo la strada a ulteriori sviluppi che potrebbero portare a nuovi strumenti ottici, tecnologie per la separazione chimica e altri utilizzi.
  Pubblicato il 16 ottobre su Nature Materials.
• Progettazione di fibre proteiche simili a quelle della seta, della lana e delle ragnatele, aprendo la strada a nuovi tessuti e applicazioni di bioingegneria.
  Pubblicato il 4 settembre su Nature Chemistry.
• Creazione di proteine simili agli interruttori che alterano tra due forme e hanno il potenziale per essere utilizzate come sensori ambientali o terapie intelligenti.
  Pubblicato il 17 agosto su Science.
• Introduzione di RFdiffusion, che inizia con un’immagine di “puro statico” che si evolve in un’immagine di una proteina.
  Pubblicato l’11 luglio su Nature.

Tutti questi studi sono stati pubblicati nell’ultimo anno e si basano su ricerche recenti del 2022 e del 2023.
Queste ultime includono progetti per enzimi personalizzati, proteine capaci di attraversare le membrane cellulari e uno studio che mostra come il reinforcement learning, utilizzato nei giochi da tavolo come gli scacchi, possa sostenere la progettazione di nuove molecole.

Per ulteriori informazioni, consulta i post dell’IPD e del Baker Lab.