Startup Cradle-ը Ձեզ հնարավորություն է տալիս ձևավորել հատուկ սպիտակուցներ՝ պարզապես մուտքագրելով հուշում

Բլոկում կա մի նոր ընկերություն, որի առաքելությունն է հեշտացնել ծրագրավորման կենսաբանությունը: Եվրոպական ստարտափը զանգահարել է Կիրակի դուրս է գալիս գաղտագողիությունից՝ իրենց հարթակը կառուցելուց հետո: Այն հենց նոր հայտարարեց 5.5 միլիոն եվրոյի (5.4 միլիոն դոլար) սկզբնական ֆինանսավորման փուլի մասին, որը գլխավորում էր Index Ventures, Հարազատ կապիտալ, և հրեշտակ ներդրողներ, այդ թվում՝ Ջոն Զիմմերը՝ Lyft-ի համահիմնադիր և նախագահLyft
, և Emily Leproust-ը, գլխավոր տնօրեն և հիմնադիրը Twist Bioscience. Երկու տեղամասերով՝ մեկը Դելֆտում, Նիդեռլանդներ, և մեկը՝ Ցյուրիխում, Շվեյցարիա, Cradle-ը հաղթահարում է կենսաբանության և արհեստական ​​ինտելեկտի աշխարհը՝ տեխնոլոգիաների հզոր միաձուլում, որը սպառնում է խաթարել գիտնականների կողմից սպիտակուցների նախագծման ձևը:

Մի խաբվեք սպիտակուցների վրա ընկերության թվացյալ նեղ ուշադրությունից: Դրանք պարզապես մի բան չեն, որ մենք ուտում ենք, չնայած ինժեներական միս, ձու և կաթնամթերք առանց կենդանիների արտադրանքը իսկապես սինթետիկ կենսաբանության մեծ ուշադրության կենտրոնում է: Սպիտակուցները նաև բազմակողմանի կենսաբանական մեքենաներ են, որոնք հիմնված են կենդանի բջիջներում գրեթե յուրաքանչյուր ֆունկցիայի վրա և ունեն նույնքան շատ օգտագործում կենսաբանությունից դուրս: Մտածեք լվացող միջոցների, կոսմետիկայի և տեքստիլի մեջ օգտագործվող ֆերմենտների մասին. կամ հակամարմիններ, որոնք հզոր թերապևտիկ միջոցներ են ստեղծում. կամ, ըստ էության, կենսատեխնոլոգիայի ցանկացած այլ ոլորտ, որտեղ սպիտակուցները կատալիզացնում են ռեակցիաները՝ արտադրելու այնպիսի ապրանքներ, ինչպիսիք են զանգվածային և հատուկ քիմիական նյութերը, բուրմունքները և բուրմունքները, կենսավառելիքները, նյութերը և այլն: Այս բիոմոլեկուլների անհամար օգտագործումներ կան, և Cradle-ը ցանկանում է միացնել ավելի շատ հավելվածներ, որոնք կարող են նախագծել հատուկ սպիտակուցներ, որոնք կատարում են բազմակողմանի առաջադրանքներ:

Cradle's-ի համահիմնադիր և գործադիր տնօրեն Ստեֆ վան Գրիկենը ինքն իրեն անվանել է «նուրբ սպիտակուցի մատակարար»: Վերջին տասնամյակը նա անցկացրել է աշխատելու Google AI ղեկավարում է մի քանի մեքենայական ուսուցման հավելվածների զարգացումը, ինչպես նաև X, Google-ի «լուսնային գործարանը», գնահատելով վաղ փուլի նախագծերի իրագործելիությունը։ Google-ում իր պաշտոնավարման ընթացքումGOOG
, նա հիացավ սպիտակուցների լեզվով. ինչպես են ամինաթթուների հաջորդականությունները վերածվում հատուկ ծալովի օրինաչափությունների և ձևավորում կառուցվածքներ, որոնք թույլ են տալիս սպիտակուցներին կատարել իրենց բարդ գործառույթները: Այդ ժամանակից ի վեր, նա աշխատում է բնական լեզվի մշակման տեխնոլոգիան համատեղելու գաղափարի վրա մեր հասկացողության հետ, թե ինչպես է սպիտակուցի հաջորդականությունը վերածվում ֆունկցիայի՝ ռացիոնալ սպիտակուցի ձևավորման ավելի լավ կանխատեսումներ անելու համար:

Դիզայներական սպիտակուցները բազմամիլիարդանոց արդյունաբերություն են. կանխատեսվում է, որ շուկան կհասնի $ 3.9 միլիարդ դոլար, 2024- ի կողմից, որը հիմնականում պայմանավորված է սպիտակուցի վրա հիմնված թերապևտիկ միջոցներով: Բայց դա կարող է նույնիսկ ավելի մեծ լինել. սինթետիկ կենսաբանության այլ ոլորտներում ճյուղավորվելու հսկայական ներուժ կա, եթե միայն հատուկ սպիտակուցների նախագծումն այդքան էլ դժվար չլիներ: Սպիտակուցների ինժեներական մշակման ձևը ներկայումս լաբորատորիայում փորձարկումների և սխալների միջոցով է, և դիզայնի տեխնիկական բնութագրերին հասնելու հաջողության բնորոշ ցուցանիշը 1%-ից պակաս է: Հաջողության շանսերը մեծացնելու համար կենսաբանները կարող են օգտագործել այնպիսի ծրագրային գործիքներ, ինչպիսիք են Rosetta or AlphaFold կանխատեսել սպիտակուցի կառուցվածքը՝ ելնելով դրա հաջորդականությունից: Սպիտակուցները սկսվում են որպես պարզապես ամինաթթուների շղթաներ, որոնք ծալվում են 3D ձևերի, օրինակ՝ օրիգամիի: Սակայն ծալովի օրինաչափությունը կանխատեսելը աներևակայելի բարդ խնդիր է, և Rosetta-ի նման ծրագիրը պահանջում է տարիների ուսուցում և հազարավոր համակարգիչներ գործարկելու համար:

Քրեդլը խնդրին այլ կերպ է մոտենում. նրանք օգտագործում են գեներատիվ մոդել՝ սպիտակուցների «հետադարձ ինժեներների» համար: Դուք կարող եք լսել կամ նույնիսկ օգտագործել գեներատիվ մոդելներ, ինչպիսիք են ԴԱԼ-Է որը կարող է ստեղծել նոր պատկերներ՝ հիմնվելով նկարագրական մուտքագրման վրա: Cradle-ի հիմնադիրները մտածեցին նույն սկզբունքը կիրառել սպիտակուցային նոր ճարտարապետություններ նախագծելու համար: Հաջորդականության կառուցվածքի մոդելներ օգտագործելու փոխարեն նրանք օգտագործում են մեքենայական ուսուցման ալգորիթմներ, որոնք պատրաստված են իրական տվյալների վրա: Օգտագործողը կարող է նշել, թե ինչպիսի սպիտակուց է ցանկանում նախագծել, և հարթակը կտրամադրի հնարավոր հաջորդականությունների ցանկը, որոնք կարող են ստեղծել այդ կառուցվածքը։ Եվ ամենալավն այն է, որ այն օգտագործելու համար պարտադիր չէ լինել մեքենայական ուսուցման մասնագետ.

«Cradle-ի ինքնուսուցանող, ինքնակատարելագործող գեներատիվ մեքենայական ուսուցման մոդելները հիմնված են «բնական լեզվի մշակման» վերջին առաջընթացների վրա՝ կանխատեսելու համար, թե կենսաբանը սպիտակուցի գենետիկ կոդի որ մասերը պետք է փոխի, ինչը զգալիորեն կբարելավի գիտնականի՝ առանց փորձարարական դրական արդյունքների հասնելու հնարավորությունները: մեքենայական ուսուցման ֆոնի անհրաժեշտություն»,- ասվում է գործադիր տնօրենի մամուլի հաղորդագրության մեջ: «Այս մեթոդի միջոցով Քրեդլը կարծում է, որ այն կարող է նվազեցնել սինթետիկ կենսաբանական արտադրանքը շուկա հանելու ժամանակը և ծախսերը մեծության կարգով»:

Այսօր կենսատեխնոլոգիական և սինթետիկ կենսաբանական ընկերությունների մեծ մասը թողնված է սեփական ուժերին, երբ խոսքը վերաբերում է ինժեներական սպիտակուցներին: Խոշոր խաղացողներ սպիտակուցային ճարտարագիտության ոլորտում ներառում են Thermo Fischer, Danaher, Agilent TechnologiesA
և Bio-Rad-ը, ինչպես նաև ավելի փոքր ընկերությունները, ինչպիսիք են ԿոդեքսիսCDXS
, Genscript, Caribou Biosciences, Արզեդա, և անհնարին ուտելիքներ: Սակայն սինթետիկ կենսաբանության շատ ընկերությունների համար սպիտակուցային ճարտարագիտությունը նպատակին հասնելու միջոց է, և այն, ինչի վրա նրանք իսկապես կենտրոնանում են, սովորական սպիտակուցների ներհոսքի կիրառումն է: Cradle-ը ցանկանում է նրանց գործիք տրամադրել՝ բարելավելու իրենց հաջողության հնարավորությունները. «Մենք ցանկանում ենք օգնել թիմերին ինժեներական սպիտակուցներ կատարել ավելի քիչ և ավելի հաջող փորձերով», - ասաց Ստեֆը:

Cradle-ն ինքնին ոչ սինթետիկ կենսաբանություն է, ոչ էլ մեքենայական ուսուցման ընկերություն. նրանք երկուսն էլ: «Մենք չէինք ուզում լինել պարզապես մեքենայական ուսուցման ընկերություն. դուք իսկապես պետք է հասկանաք նաև կենսաբանությունը»,- ասաց Ստեֆը: Մեքենայական ուսուցման տեխնոլոգիայի փորձառությամբ և բարձր լաբորատոր հմտություններով, որոնք իրենց թիմի անդամները բերել են այնպիսի ընկերություններից, ինչպիսիք են Google-ը, IBM-ըIBM
, Zymergen-ը և Perfect Day-ը, Cradle-ի ընդամենը 13 հոգանոց թիմը մեկ տարում աշխատանքային հարթակ է կառուցել: Այս տարածքում շատ այլ ընկերություններ չկան: Cyrus Bio Հիմնադրվել է Rosetta-ի մշակող Դեյվիդ Բեյքերի կողմից, Վաշինգտոնի համալսարանի պրոֆեսոր, ևս մեկը, որն օգտագործում է AI-ի օգնությամբ սպիտակուցի դիզայնը նոր թերապևտիկ միջոցներ մշակելու համար:

Cradle-ի թիմի տարբեր ծագմանը համապատասխանելու համար ընկերությունը ներգրավել է ներդրողների տեխնոլոգիայի տարբեր ոլորտներից, այդ թվում՝ ԴՆԹ սինթեզի Twist Bioscience ընկերության հիմնադիր Էմիլի Լեպրուստին և Lyft-ի նախագահ Ջոն Զիմերին: Ուղևորության բաժնետիրական ընկերության հետաքրքրությունը սկզբում կարող է զարմանալի լինել. բայց մեքենայական ուսուցման շատ առաջընթացներ եկել են տեխնոլոգիայի այլ ոլորտներից: Ընկերության համահիմնադիր Ջել Պրինսն ինքը եկել է Uber-իցUBER
և ներգրավված է եղել Uber-ի և Booking.com-ի նման հաջողակ ընկերությունների համար առաջին հավելվածների նախագծման և ստեղծման մեջ:

Եվ դա այն է, ինչ տեղի է ունենում, երբ տարբեր ոլորտներում խորը տեխ բախվել. ծնվում է նոր հնարավորությունների գալակտիկա: Ստեֆը պատկերացնում է, որ իր ընկերությունը հզորացնում է սինթետիկ կենսաբանության նորարարությունները քիմիական նյութերի և բաղադրիչների տարածության, նյութերի գիտության և ճարտարագիտության և այլ ոլորտներում. շուկան պետք է իջնի. Եթե ​​դուք կարողանաք կենսաբանական հիմքով արտադրանք ստեղծել 15 հոգուց բաղկացած թիմով մի քանի տարվա ընթացքում և ընդամենը մի քանի միլիոն դոլար, դա հաջողություն կլինի»:

Cradle-ի ծրագրային ապահովումն արդեն օգտագործվում է մի քանի ընկերությունների կողմից, և նրանք ցանկանում են այն հնարավորինս լայն տարածել: Ահա թե ինչու հարթակն անվճար է ակադեմիկոսների համար: Cradle-ն առաջարկում է նաև բարեկամական IP պայմաններ, որտեղ օգտատերերը ստիպված չեն լինի վճարել ռոյալթիներ հարթակի միջոցով մշակված որևէ ապրանքի համար, ինչպես նաև ամբողջական գաղտնիություն և անվտանգություն՝ առևտրային գաղտնիքները պաշտպանելու համար: «Մենք ցանկանում ենք բոլորին հասանելի դարձնել սպիտակուցային ինժեներիայի դեմոկրատիզացումը», - այսպիսին է Cradle-ի գործադիր տնօրենի տեսլականը: Ստեֆը ելույթ կունենա հաջորդ տարի SynBioBeta կոնֆերանսում, որտեղ հավաքվում են սինթետիկ կենսաբանության առաջնորդները և տեսիլքները՝ ավելի կայուն ապագա ստեղծելու համար: Տեսնենք, թե ինչպիսի նոր գաղափարներ կներշնչի Cradle-ի տեխնոլոգիան:

Շնորհակալություն Կատյա Տարասավա այս հոդվածի վերաբերյալ լրացուցիչ հետազոտությունների և հաշվետվությունների համար: Ես SynBioBeta-ի հիմնադիրն եմ, և որոշ ընկերություններ, որոնց մասին ես գրում եմ, ներառյալ Twist Bioscience-ը, հովանավորներ են SynBioBeta կոնֆերանս և շաբաթական մարսողություն.