Onderzoekers zetten kunstmatige intelligentie in om van nul af aan nieuwe eiwitten te ontwerpen – met baanbrekende toepassingen in geneeskunde, voeding en milieu.
Eiwitten op maat: de nieuwe realiteit
Wat ooit sciencefiction leek, wordt dankzij kunstmatige intelligentie werkelijkheid: het ontwerpen van volledig nieuwe eiwitten, afgestemd op specifieke doelen zoals het bestrijden van ziekten, neutraliseren van allergenen en aanpakken van milieuproblemen. Met behulp van zogeheten generative protein design kunnen wetenschappers nu eiwitten creëren zoals een architect een gebouw ontwerpt — van nul af aan, met precisie en functionaliteit als uitgangspunt.
Onder leiding van instellingen zoals het Institute for Protein Design en bedrijven zoals Generate:Biomedicines en Alphabet’s Isomorphic Labs, worden AI-systemen ingezet die miljoenen mogelijkheden simuleren en optimaliseren voor de meest doeltreffende moleculaire structuren.
Van therapie tot landbouw: AI als universele eiwitontwerper
Een opvallend voordeel van deze technologische doorbraak is de veelzijdigheid. Zo zijn onderzoekers erin geslaagd om therapeutische eiwitten te ontwikkelen die gerichter én sneller kunnen worden ingezet tegen kanker, infectieziekten en genetische aandoeningen. In plaats van jarenlang experimenteren, kunnen AI-modellen binnen enkele weken beloftevolle kandidaat-eiwitten opleveren.
Ook in de landbouwsector worden eiwitten herontworpen om planten beter te beschermen tegen ziekten of om allergene eigenschappen uit voedsel te verwijderen. In samenwerking met voedselwetenschappers worden bijvoorbeeld eiwitten ontwikkeld die pinda-allergieën verminderen, of die gewassen resistenter maken tegen schimmels en bacteriën.
Bovendien wordt AI gebruikt om enzymen te creëren die PFAS – de zogeheten 'forever chemicals' – kunnen afbreken. Dat opent perspectieven voor milieusanering via biotechnologie.
Alphadesign en de kracht van 'from scratch'
Een van de grote spelers in deze revolutie is Alphadesign, een technologie ontwikkeld aan het Institute for Protein Design. Deze AI-tool kan volledig nieuwe eiwitstructuren genereren die niet in de natuur voorkomen. In tegenstelling tot klassieke methodes die vertrekken van bestaande eiwitten, werkt Alphadesign bottom-up: het systeem leert zelf de fysica en chemie van eiwitten, en construeert daaruit nieuwe oplossingen voor complexe biologische problemen.
Door gebruik te maken van neurale netwerken en deep learning-algoritmes, is Alphadesign in staat om miljoenen opties te verkennen, te rangschikken en te selecteren op effectiviteit, stabiliteit en bruikbaarheid.
Een nieuw tijdperk voor biotechnologie
De combinatie van AI en eiwitontwerp markeert het begin van een nieuw tijdperk waarin wetenschap niet langer afhankelijk is van toeval of langdurige laboproeven. In plaats daarvan ontstaat een toekomst waarin digitale simulatie de motor wordt van biomedische en ecologische innovatie.
Wat CRISPR betekende voor genetische aanpassing, kan AI betekenen voor eiwitontwikkeling: een doorbraak die de fundamenten van geneeskunde, landbouw en milieutechnologie herschrijft.
|
Protein Engineering Market Fueled by AI, Genomics, and Precision Medicine | Major Companies are Thermo Fisher Scientific, Inc., Agilent Technologies, Inc., Bio-Rad Laboratories, Inc.Press release - DataM Intelligence 4market Research LLP - Protein Engineering Market Fueled by AI, Genomics, and Precision Medicine | Major Companies are Thermo Fisher Scientific, Inc., Agilent Technologies, Inc., Bio-Rad Laboratories, Inc. - published on openPR.com |
