10 ранку за тихоокеанським часом.

За минулий тиждень @arcinstitute опублікував три нові відкриття, якими дуже пишаюся. • Перші у світі функціональні геноми, згенеровані штучним інтелектом. Використовуючи Evo 2 (найбільшу з коли-небудь навчених моделей ML з біології, яку Arc випустила у партнерстві з @nvidia у лютому), вчені Arc скористалися тим, що Evo 2 є генеративною моделлю для отримання абсолютно нових послідовностей для повних геномів фагів. Тобто вони використовували штучний інтелект для створення абсолютно нових, ніколи раніше не бачених природою геномів. Вони експериментально синтезували ці геноми і показали, що ці фаги, створені штучним інтелектом, дійсно працюють, вбиваючи бактерії кишкової палички з високою ефективністю. • Germinal — система штучного інтелекту для створення нових антитіл. Конструкція антитіл є однією з великих проблем медичної біології, враховуючи їх очевидну важливість і корисність для створення терапевтичних засобів. (Антитіла – це крихітні частинки, які допомагають імунній системі виявляти патогени та інших шкідливих зловмисників. Дивіться також нещодавню статтю Works in Progress на цю тему: [1].) Сьогодні розробка ефективних антитіл дуже дорога і повільна. Жерміналь є дешевим і швидким способом виробництва кандидатів у лікарські засоби, з показниками успіху до 22%. Це означає, що можна пройти шлях від перевірки тисяч кандидатів у лабораторії до скринінгу, можливо, кількох десятків. Ще рано, але я підозрюю, що кращі методи розробки антитіл будуть дуже важливими для лікування хвороб в найближчі роки. • Сьогодні ми опублікували статтю, в якій показано, що «мостове редагування», яке вчені Arc вперше представили минулого року, може вносити точні зміни в людські клітини, які мають довжину до 1 мільйона пар основ, не покладаючись на внутрішньо непередбачуваний механізм відновлення клітин (якого вимагає CRISPR, що часто призводить до помилок редагування). Вони показали, що можна використовувати це редагування для вирізання повторів ДНК, які викликають атаксію Фрідрейха (неврологічне захворювання), підхід, який також повинен бути актуальним для хвороби Хантінгтона та інших подібних розладів. Одна особливо цікава річ у ньому полягає в тому, що можна вказати кожен нуклеотид у розширеному вікні редагування, а це означає, що рекурсивні редагування мосту потенційно можуть бути потужним способом перепрограмування навіть біологічних ознак, які викликані багатьма генетичними мутаціями. (Сьогодні генетична терапія націлена на поодинокі мутації.) Arc досить новий. Його двері відкрилися в середині 2022 року, і зараз це 300 осіб. Я в захваті від цих відкриттів, тому що вони показують, що ряд наших надій на запуск Arc починають виправдовуватися: • AI/ML та обчислення знаходяться в центрі всіх трьох. Це, очевидно, вірно для перших двох, але мобільний генетичний елемент, що стоїть за редагуванням мосту, також був виявлений в результаті складного обчислювального пошуку. Однією з наших передумов при започаткуванні Arc було переконання, що перетин програмного забезпечення/штучного інтелекту та експериментальної мокрої лабораторної біології має сприяти великим речам. (І крім того, що вони вимагали великої обчислювальної роботи, всі вони також вимагали сильної мокрої лабораторної роботи, тісно скоординованої під єдиним фізичним дахом.) • Ми граємося з ідеєю, що кілька технологій дозволяють створити новий вид «петлі Тюрінга» в біології: прогрес у секвенуванні (включаючи одноклітинне секвенування) дає нам нові способи читання; трансформери та штучний інтелект дає нам нові способи мислення; А функціональна геноміка (наприклад, редагування мостів) дає нам нові способи письма. Ця трійка відкриттів охоплює кожну частину цього циклу, і ми сподіваємося, що вдосконалення кожної частини принесе значні результати. • Arc — це некомерційна організація, яка, як ми сподівалися, полегшить співпрацю з іншими, оскільки ми можемо уникнути занепокоєння про фінансову віддачу. Це дійсно доводить, і всі ці три проекти передбачали тісне партнерство з іншими. Жерміналь був зроблений у партнерстві з @SynBioGaoLab у Стенфорді; Evo 2 пройшла навчання в партнерстві з Nvidia. Редагування Bridge було опубліковано спільно зі структурою лабораторії @HNisimasu Токійського університету. Arc намагається зробити свої відкриття корисними (див. Дизайнер Evo 2[2]) для інших, а код, що стоїть за обчислювальними проектами, є відкритим вихідним кодом, сподіваючись, що це дозволить іншим легко помітити нові можливості для співпраці та партнерства в майбутньому. Перш за все, сама Arc – це постійна співпраця з @UCSF, @UCBerkeley та @Stanford. • За допомогою Arc ми хотіли забезпечити кращу роботу знизу-вгору та зверху-вниз. Завдяки повністю гнучкому, без будь-яких зобов'язань фінансуванню, яке ми надаємо слідчим, ми хочемо забезпечити абсолютно несподівані відкриття та шляхи розслідування. За допомогою ініціатив нашого інституту (навколо створення віртуальної клітини та лікування хвороби Альцгеймера) ми хочемо досягти масштабу та рівня координації, які зазвичай є складними в фундаментальній науці. Germinal – це «несподіване» відкриття, яке не передбачало координації зверху вниз, тоді як Evo 2 є результатом амбітного планування та фінансування на високому рівні. • Людство ніколи не лікувало складну хворобу (категорія, яка включає більшість нейродегенеративних захворювань, більшість раку та більшість аутоімунних захворювань), і я сподіваюся, що Arc допоможе це змінити. Також очевидно, що штучний інтелект зробить революцію в біології, і я сподіваюся, що Arc зможе ефективно агрегувати інгредієнти, необхідні для повної вигоди від своїх обіцянок. Я упереджений, але я думаю, що деякі з найкрутіших біологій у світі зараз робляться в Arc. (Вони завжди наймають на роботу, якщо вам це цікаво.) Хоча я є співзасновником Arc, я проводжу майже весь свій час на Stripe, де ми проводимо свій час на побудову економічної інфраструктури для інтернету. Вся заслуга в прогресі Arc повинна належати видатним вченим і співробітникам, які зробили Arc своїм домом або які вирішили співпрацювати з нами. (Детальніше про ці конкретні відкриття ви можете прочитати в цих гілках: [3], [4], [5].) Я також дуже вдячний чудовим співробітникам Stripe, які створили компанію, що робить можливою поточну роботу Arce, і мільйонам клієнтів, які вирішили співпрацювати зі Stripe. Нам з Джоном пощастило, що ми можемо підтримувати роботу Arc в тій мірі, в якій ми це робимо. Можливо, це занадто багато читання, але я іноді відчуваю, що між @arcinstitute і @stripe є спільне. Як біологія, так і економічна інфраструктура передбачають міркування про складні системи з багатьма рівнями емерджентних ефектів, і в обох випадках створення правильних інструментів може мати майже безмежно великі переваги. Незважаючи на те, що прогрес в обох випадках займає багато часу, також здається, що наступні п'ять років в обох будуть одними з найцікавіших у живій пам'яті. (Якщо економічна інфраструктура – це ваш джем, у нас є ціла низка фантастичних анонсів, які з'являться на Stripe Tour у Нью-Йорку наступного тижня. Приєднуйтесь!)