Anthropic'ın Claude'u akrep nörotoksinlerine karşı laboratuvarda doğrulanmış 17 protein binder tasarladı

Anthropic ne yaptı

Anthropic, iç kullanımdaki bir Claude araştırma modelinden, akrep zehirinde bulunan nörotoksinlere karşı minibinder'lar — belirli bir hedefe sıkıca tutunmak üzere tasarlanmış küçük proteinler — tasarlamasını istedi ve sonuçları test için dış laboratuvarlara gönderdi. Anthropic'in açıklamasına göre, sözleşmeli araştırma kuruluşları olan Adaptyv Bio ve Twist Bioscience ekipleri 211 tasarımı taradı ve 17'si bir binder için gerekli ölçütleri karşıladı. Şirket, alan için kamuya açık bir kaynak olarak 211 tasarımın tamamını ve verilerini yayımlıyor.\n Proje, Citrini Research adlı finansal yatırım araştırma firması Anthropic'e bir soruyla geldiğinde başladı: Yapay zekâ destekli ilaç keşfi, kararlı bir uzman olmayanlar grubunun gerçek bir insan sağlığı sorununa el atmasına izin verebilir miydi? Anthropic'in yaşam bilimleri ekibi, Claude ile birlikte beyin fırtınası yaparak akrep sokmasını seçti; umut, ortaya çıkan binder'ların bir gün yeni bir antivenomun tohumunu oluşturmasıydı.

Largely otonom, 64 saatlik bir tasarım süreci

Anthropic, Ağustos ayında tanımladığı önceki tek prompt'luk binder deneyinden uyarlanmış, Citrini Research ile birlikte değiştirilmiş bir prompt ile yola çıktı. Yaklaşık 64 saat boyunca, Anthropic'in Claude Science ortamında çalışan iç kullanımdaki bir araştırma modeli büyük ölçüde kendi başına, dört takip mesajıyla yönlendirilerek çalıştı. Model 318.484 aday protein tasarımı üretti, bunlardan 180'ini test için seçti ve Anthropic'in araştırmacıları Claude'un yardımıyla 31 tane daha ekleyerek toplamı 211'e çıkardı. İnsan gözetiminde Claude ayrıca sonuçları analiz etti, grafikleri oluşturdu ve nihai raporu yazdı.

Doğrulanan 17 binder'ın her biri, insanlar için tehlikeli olduğu bilinen dört akrep nörotoksininden birine bağlanıyor.

Neden akrep zehiri

Anthropic'in verdiği bilgiye göre akrepler her yıl 1,2 milyon ya da daha fazla insanı sokuyor ve 3.250'den fazlası ölüyor; ölenlerin çoğu tıbbi bakıma sınırlı erişimi olan bölgelerdeki çocuklar. Yeni tedavilerin geliştirilmesi maliyetli olduğu ve bu parayı geri kazandırması olası olmadığı için akrep sokması ihmal edilmiş bir tropikal hastalık olarak tanımlanıyor. İlgili toksinler sinir hücresi zarlarındaki sodyum kanallarına bağlanarak sinirlerin yanlış zamanda ateşlenmesine neden oluyor ve adrenalin gibi stres kimyasallarını salgılatıyor; ağır vakalar kalp yetmezliğine ve akciğerlerde sıvı birikimine yol açabiliyor.

Günümüz antivenomları, binlerce akrepten sağılan zehirle atları aşılayıp hayvanların kanından antikorları saflaştırarak üretiliyor. Süreç aylar sürüyor, genellikle yalnızca az sayıda nörotoksini kapsıyor ve ürünler pahalı; sokmaların en yaygın olduğu yerlerde ise çoğu zaman bulunamıyor.

Kampanya dört bölgeden beş toksini hedefledi: Meksika'dan Cn2, Brezilya'dan Ts1, Kuzey Afrika'dan AaH I ve AaH II, Orta Doğu'dan LqhIII. Beşinin tümü aynı genel katlanmayı paylaşıyor, ancak herhangi ikisi amino asit dizisi bakımından yalnızca %26 ile %62 özdeş; bu da onları çoklu toksin tasarımı için zorlu bir test hâline getiriyordu — daha az molekül, daha ucuz ve daha geniş kullanımlı bir antivenom kokteyli anlamına gelirdi. Claude, Protein Data Bank ve AlphaFold veri tabanlarını tarayarak toksin yapılarını seçti, her toksinde beş bağlanma noktası (hotspot) belirledi ve dört binder sınıfı istendi: her toksin için ayrı ayrı bir tane, beta ailesi çifti Ts1 ve Cn2 için bir tane, alfa ailesi üçlüsü AaH II, AaH I ve LqhIII için bir tane ve beşine aynı anda yönelik bir tane.

Sonuç neyi gösteriyor, neyi göstermiyor

Anthropic kapsam konusunda dikkatli. Tasarımların hücresel bir ortamda zehiri nötralize edip etmediği test edilmedi ve şirket açıkça bir antivenom ürettiği iddiasında bulunmuyor; ölçülen son nokta bağlanmaydı.

Çalışmayı inceleyen iki dış uzman — İspanya Ulusal Kanser Araştırma Merkezi'nde doktora sonrası araştırmacısı Susana Vázquez Torres ve Danimarka Teknik Üniversitesi'nde doçent Timothy P. Jenkins — çalışmayı umut verici bir ilk adım olarak nitelendirdi; Jenkins, günler içinde paralel olarak beş toksine karşı güvenilir binder'ların tasarlanmasının, yapay zekânın terapötik keşfi nasıl dönüştürdüğünü, özellikle de uzun süredir ticari yatırımdan yoksun kalan durumlar için gösterdiğini savundu. Anthropic ayrıca emsal ve yeniliğe dikkat çekiyor: daha önceki bir proje, yılan nörotoksinlerini nötralize eden ve fareleri koruyan de novo proteinler tasarlamıştı ve şirket bilgisi dahilinde, bu projeden önce akrep nörotoksinlerine karşı de novo binder'lar tanımlanmamıştı.

Neden önemli

Anthropic'in kendi vardığı sonuç şu: sıkı binder'ları hızlıca elde etmek artık zor olan kısım değil — bağlanma, ilaç keşfinin artık takıldığı yer değil. Zorlu iş sürecin ilerleyen aşamalarında yatıyor: moleküllerin zehiri nötralize ettiğini kanıtlamak, sonra da onları çocukların öldüğü bölgelerde güvenli, uygun fiyatlı ve erişilebilir kılmak. Düşük beklenen getirinin onlarca yıldır yeniliği baskıladığı ihmal edilmiş hastalıklar için, aylar süren tasarım işini günlere sıkıştırmak, bir projeye hiç başlamanın bile ekonomisini değiştiriyor. Ve bu projenin kaynağı — bir finans araştırma firmasının öncü bir yapay zekâ laboratuvarına sorduğu ve tam bir deneysel kampanyaya dönüşen basit bir yan soru — güvenilir ilaç tasarımı çalışması başlatmak için gereken uzmanlığın geleneksel farmasötik laboratuvarlarının ötesine yayılmaya başladığını gösteriyor.