En San Petersburgo, en la base de ITMO, se inauguró el laboratorio «Diseño generativo de enzimas y aptámeros», donde se desarrollan herramientas digitales para máquinas moleculares basadas en métodos de IA.
Como explicaron a TASS en el servicio de prensa de la universidad, las máquinas moleculares son estructuras biológicas que son capaces de realizar de forma rápida y precisa tareas importantes dentro de las células del cuerpo humano. Por ejemplo, ayudan a sintetizar moléculas de ADN, generar energía y realizar contracciones musculares.
En el mundo científico no existe una teoría unificada sobre el desarrollo dirigido de estas estructuras biológicas, sin embargo, científicos de diferentes países están trabajando en esta dirección. Esto ayudará a editar el genoma, regular el metabolismo celular y realizar manipulaciones sutiles con las moléculas.
En ITMO, las máquinas moleculares se diseñarán en forma de nanodispositivos que son capaces de acelerar las reacciones químicas, unir selectivamente las moléculas y actuar como bioprocesadores.
En la base del laboratorio se desarrollará una serie de herramientas para ellas basadas en IA, ciencia de datos y métodos de cálculo, que permitirán crear máquinas moleculares para tareas aplicadas.
Además, los científicos planean:
- lanzar el sistema «Lego de máquinas moleculares»: se trata de la «búsqueda y creación de módulos funcionales separados e independientes, y formas de ensamblarlos en máquinas moleculares llave en mano con un comportamiento preprogramado»;
- crear la dirección «Enzima llave en mano»: allí se reconstruirán las máquinas moleculares naturales existentes para tareas específicas de la medicina y la biotecnología. Esto permitirá regular el metabolismo celular y detectar marcadores de enfermedades en fluidos biológicos complejos, lo cual es importante para las pruebas en el lugar de la atención médica;
- formar un sistema de recomendación-modificador de pequeños ARN para una «desactivación» más eficaz de los genes en el tratamiento de enfermedades.
En ITMO creen que los resultados de la investigación ayudarán en el desarrollo de medicamentos para la medicina personalizada y sistemas POC: dispositivos móviles para el diagnóstico de enfermedades en el laboratorio.