L'IA progetta 17 proteine che legano tossine di scorpione, in laboratorio

Un chip, una proteina, una tossina: il test è semplice da descrivere e lento da eseguire. Nello studio di Anthropic, 318.484 progetti proteici sono stati generati da un modello di ricerca interno, Claude, in 64 ore, e solo una piccola parte è finita davvero sul banco di laboratorio. Dei 211 candidati inviati in laboratorio, 17 hanno superato i test di legame contro pericolose neurotossine di scorpione.

Il problema degli antiveleni spiega perché questo test sia importante. Le punture di scorpione colpiscono ogni anno almeno 1,2 milioni di persone nel mondo, causando più di 3.250 morti, soprattutto tra i bambini nelle regioni con accesso limitato alle cure mediche. I trattamenti esistenti si ottengono immunizzando animali, tra cui i cavalli, con il veleno ed estraendo gli anticorpi dal loro sangue. La produzione può richiedere mesi e un trattamento può funzionare solo contro una gamma limitata di tossine. Il compito di progettazione assegnato da Anthropic consisteva nel creare minibinder, piccole proteine ingegnerizzate per legarsi a bersagli specifici. Il progetto si è concentrato su cinque neurotossine di scorpioni presenti in Messico, Brasile, Nord Africa e Medio Oriente.

Il modello ha lavorato in larga autonomia, utilizzando 12 strumenti di progettazione proteica per produrre 318.484 candidati e analizzare 553.052 coppie proteina-tossina, una campagna che ha consumato circa 10.000 ore GPU. Dopo un prompt iniziale e quattro richieste di approfondimento, Claude ha selezionato 180 progetti per il laboratorio, mentre i ricercatori ne hanno aggiunti altri 31 con la sua assistenza. Adaptyv Bio e Twist Bioscience hanno prodotto le proteine con metodi di laboratorio diversi e hanno misurato il legame con la risonanza plasmonica di superficie, una tecnica che registra quanto fortemente le molecole si attaccano e con quale rapidità si separano. Per qualificarsi, un progetto doveva legarsi in modo costante in entrambi i laboratori, raggiungere una soglia di affinità prestabilita e non mostrare alcun legame rilevabile con una proteina umana non correlata, usata come controllo.

Sette progetti si sono legati alla tossina Cn2 dello scorpione messicano, quattro ciascuno ad AaH I e AaH II e due a LqhIII. Tra i 60 progetti costruiti per una sola tossina, 11 hanno avuto successo, con un tasso di riuscita di circa il 18%. I progetti multi-tossina non hanno superato i test contro più di una tossina. I due candidati principali, Cn2-B1 e Cn2-B2, si legano in modo particolarmente stretto e gli esperimenti di competizione suggeriscono che si attacchino vicino allo stesso sito di un anticorpo già dimostrato capace di neutralizzare Cn2 nei topi. I ricercatori sottolineano i limiti: hanno testato il legame solo con tossine prodotte in laboratorio, non con il veleno prelevato dagli scorpioni, e non hanno ancora stabilito se i candidati blocchino l'attività della tossina nelle cellule o proteggano gli animali.

Per le persone punte ogni anno, per ora non cambia nulla. Cambia però il punto di partenza. La neutralizzazione del veleno, la sicurezza, la stabilità e l'efficacia terapeutica devono ancora essere verificate prima che si possa considerare qualsiasi sviluppo clinico, e non è stata annunciata alcuna tempistica. Anthropic rende disponibili tutti i 211 progetti, le loro strutture previste e i risultati sperimentali, affinché altri gruppi di ricerca possano costruirvi sopra. I risultati compaiono in un rapporto tecnico e non in una rivista sottoposta a revisione paritaria, il che lascia le affermazioni aperte a verifiche indipendenti.