Anthropic повідомляє, що Claude виявив раніше невідому ферментну систему в ДНК вірусів, які заражають бактерії. У попередніх дослідженнях фермент у її основі вже фіксували, але, схоже, пропустили те, що його оточує.
Anthropic оприлюднила результати 23 вересня. Ці результати є ключовим доказом того, що ШІ тепер здатний помічати закономірності, які пропустили експерти-люди. Але що саме означає це відкриття?
Чому це має хвилювати когось поза межами лабораторії?
Багато відкриттів, що змінили медицину, починалися з того, що вчений помічав у природі щось незвичне. Використання вченими рестрикційних ферментів, знайдених у бактерій, допомогло започаткувати біотехнологічну галузь.
Фермент із гарячого джерела Єллоустоуна став основою для ПЛР. Цей метод копіювання ДНК сьогодні лежить в основі значної частини сучасної медичної діагностики.
Тепер Claude зробив цей крок — помітив незвичне — отримавши від учених Anthropic лише загальний напрям. Генеральний директор Anthropic Даріо Амодеї стверджує, що це вписується в ширшу тенденцію. У 2023 році моделі ШІ ледь давали раду шкільній математиці.
До кінця 2026 року, за його словами, вони починають розв’язувати деякі з найскладніших відкритих задач у цій галузі. Він вважає, що ШІ для біології рухається схожою кривою.
Якщо він має рацію, каже Амодеі, пришвидшення відкриттів може виявити нові мішені для ліків і нові види лікування. Це не скоротить клінічні випробування, але могло б спрямувати в розробку значно більше перспективних кандидатів.
Раніше він писав, що ШІ міг би допомогти вилікувати більшість хвороб за 5–10 років. Цю мету він називає ледь досяжною.
Наразі ж кожен експеримент і далі проводять учені-люди, а функція нової системи залишається невідомою.
Що таке CRISPR?
Бактерії постійно зазнають атак вірусів, які називають бактеріофагами, або фагами. Багато бактерій захищаються за допомогою системи під назвою CRISPR.
CRISPR працює як банк пам’яті. Бактерії зберігають короткі фрагменти ДНК колишніх загарбників між повторюваними послідовностями, і цю ділянку вчені називають масивом (array).
Кожен фрагмент копіюється в короткий відрізок РНК. Потім ця РНК скеровує білок, щоб знайти й розрізати відповідну вірусну ДНК, якщо той самий вірус повернеться.
Учені помітили CRISPR як незвичний повторюваний патерн у бактеріальній ДНК. Згодом вони навчилися підставляти РНК-напрямні власної конструкції, що зробило систему програмованою й перетворило її на інструмент редагування генів, який зараз застосовують у медицині.
Що знайшов Claude?
Система, яку знайшов Claude, побудована навколо ферменту іншого типу — зворотної транскриптази. Вона копіює РНК назад у ДНК, і, за даними Anthropic, бактерії використовують багато таких ферментів для боротьби з вірусами.
Дослідники вже фіксували саме цей фермент у джамбо-фага — незвично великого вірусу, що заражає бактерії. Однак попередні дослідження, схоже, не помітили визначальних особливостей системи. Claude, схоже, першим їх розгледів.
Одна з них — білок-партнер, робота якого поки нікому не відома. Інша — довгий масив рівномірно розташованих повторів ДНК, влаштований багато в чому як масив CRISPR. CRISPR трапляється переважно в бактерій, тоді як ART виявляється головним чином у фагів, що їх заражають.
Anthropic називає цю трикомпонентну конструкцію зворотними транскриптазами, асоційованими з масивом (array-associated reverse transcriptases), або ART. Агент Claude, який її помітив, зафіксував свій подив, читаючи необроблену ДНК.
Підписуйтесь на нас у X, щоб отримувати останні новини щойно вони з’являються
Як агент Claude це знайшов?
Цей агент був одним із приблизно 950 агентів Claude, що працювали над одним і тим самим пошуком. Учені Anthropic запустили його одним запитом, попросивши Claude знайти нові зворотні транскриптази у величезній базі даних ДНК.
За 21 годину агенти використали 210 мільйонів токенів — невеликих фрагментів тексту, які обробляють моделі ШІ. Вони зібрали понад 200 000 зворотних транскриптаз і відібрали 3500 нових систем-кандидатів.
Потім агенти звузили цей список до 20 найпереконливіших кандидатів і склали звіти для перевірки людьми. За даними Anthropic, такий аналіз може забрати в експерта-ученого від тижнів до місяців.
“Прочісуючи необроблену послідовність ДНК поблизу RT, агент вигукнув: “[ДНК поруч із RT] вражає: я бачу неозброєним оком тандемний масив повторів … це ж схожий на CRISPR … масив повторів?!”
Агент, що стоїть за ART, працював багато в чому так само, як це робив би вчений-людина. Він підрахував повтори, виміряв відстань між ними, порівняв структуру з відомими системами й перевірив літературу на предмет ранніших повідомлень.
Учені Anthropic надали лише запит, а лабораторну роботу виконали самі. Агенти за власним судженням обирали, які зачіпки варто відпрацьовувати.
Ця лабораторна робота проводилася на підприємстві компанії в районі затоки Сан-Франциско, яке не працює з патогенами, що заражають людину.
Що лабораторія з’ясувала на цей момент?
Перші експерименти в цій лабораторії дають ранню підказку про те, як може працювати ART. Команда виявила, що масив повторів ART перетворюється на набір окремих коротких РНК.
Це перегукується з CRISPR, де кожна коротка РНК виступає напрямною, що наводить систему на мішень. За словами Anthropic, результат свідчить, що з ART може відбуватися щось подібне.
Поєднання особливостей ART до того ж рідкісне. За даними Anthropic, ним володіють лише кілька інших відомих систем.
Усі вони програмовані й можуть впливати на ДНК — наприклад, розрізати, копіювати чи вставляти її. Крім CRISPR, деякі з них зараз розробляють як інструменти.
Однак Anthropic не показала, що ART здатна робити щось із цього. Компанія каже, що поки не знає головної функції системи, і що тривають подальші експерименти.
Що про це думає генеральний директор Anthropic?
Амодеі, керівник Anthropic, заявив у X, що компанія підозрює: ART може виявитися новим механізмом редагування генів. У
“Легко відмахнутися від цього як від разової випадковості чи курйозу, але ми неодноразово спостерігали закономірність, за якої продуктивність ШІ в нових інтелектуальних сферах за кілька років переходить від слабкої до надлюдської”, — сказав він.
Амодеі зазначив, що команда зі Стенфорда нещодавно виявила систему зворотної транскриптази з некодувальним масивом. За його словами, у чомусь вона схожа на ART, але ці дві системи розвивалися незалежно одна від одної.
Чи це наступний CRISPR?
Фен Чжан, піонер CRISPR з MIT та Інституту Брода, ознайомився з препринтом — ранньою статтею, що не пройшла рецензування. Він назвав масиви РНК-повторів інтригуючими й вартими подальшого вивчення.
Кевін Блейк, мікробіолог з Медичної школи Вашингтонського університету, поставився до цього скептичніше. Він сказав Al Jazeera, що CRISPR у природі дуже відрізняється від CRISPR як технології.
Він також зазначив, що незліченна кількість схожих на CRISPR послідовностей залишаються некаталогізованими, оскільки мільйони видів бактерій ще належить вивчити.
“Ніщо не вказує на те, що це суперник CRISPR-як-технології або що з цього можна розробити якесь терапевтичне чи практичне застосування”, — прокоментував він.
Anthropic повідомляє, що тривають подальші експерименти, щоб зрозуміти, як функціонує ART. Результати мають показати, чи вказують її повтори на новий програмований інструмент, чи це примха біології фагів.
Підписуйтесь на наш канал на YouTube, щоб дивитися, як лідери та журналісти діляться експертними думками
Джерело: BeInCrypto
