Im Bereich der Lebenswissenschaften löst die KI eine Revolution aus. Kürzlich brachte das Bioinformatik-Unternehmen ProFluent ProGen3 auf den Markt, ein leistungsstarkes generatives Protein-Sprachmodell (PLM), das bahnbrechende Fortschritte in den Bereichen Antikörper, industrielle Enzyme und Gen-Editierung verspricht. Studien zeigen, dass die Größe und das optimierte Design von ProGen3 die Generierung leistungsfähiger neuer Proteine ermöglichen und sogar unser Verständnis der Biologie neu gestalten könnten.
Proteine sind Schlüsselmoleküle in lebenden Organismen und übernehmen vielfältige physiologische Funktionen. Von der Katalyse von Reaktionen bis zur Erkennung von Krankheitserregern – ihre Rolle ist von unschätzbarem Wert. Die Entwicklung neuer Aminosäuresequenzen für noch nie dagewesene Funktionen, wie neue Medikamente oder extrem stabile industrielle Enzyme, stellt jedoch eine enorme Herausforderung dar. ProGen3 bietet einen neuen Ansatz zur Lösung dieses Problems.
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ProGen3 wurde mit Daten aus dem Profluent Protein Atlas v1 trainiert, einem Datensatz mit 3,4 Milliarden vollständigen Proteinen und 1,1 Billionen Aminosäuremarkierungen. Dies ist einer der umfassendsten Proteindatensätze, die derzeit verfügbar sind. Studien zeigen, dass ProGen3 mit zunehmender Modellgröße immer vielfältigere und funktional realistischere Proteine generieren kann. Beispielsweise ist die Vielfalt der von ProGen3-46B generierten Proteine fast doppelt so hoch wie bei kleineren Modellen, was ein breiteres biologisches Potenzial aufzeigt.
In der Praxis entwickelte das Forschungsteam mit ProGen3 eine Reihe hochwertiger Antikörper. Diese Antikörper sind in vielerlei Hinsicht vergleichbar mit bereits zugelassenen Medikamenten und weisen sogar verbesserte Entwicklungseigenschaften auf, wodurch die Grenzen des traditionellen Antikörperdesigns in Frage gestellt werden. Darüber hinaus wurde ein kompakter Gen-Editor mit nur 592 Aminosäuren entwickelt, der eine präzise Gen-Editierung ermöglicht und das enorme Potenzial von ProGen3 in der praktischen Anwendung unterstreicht.
Die Einführung von ProGen3 markiert den Beginn einer neuen Ära im Proteindesign. Die Forscher sind der Ansicht, dass die weitere Skalierung dieses Modells zu weiteren Fortschritten in Bereichen wie Wirkstoffforschung, Enzymingenieurwesen und industrieller Produktion führen wird.