斯微生物等单位联合开发LinearDesign,11分钟生成高稳定性mRNA序列

日前,斯微生物、美国俄勒冈州立大学、美国罗切斯特大学以及百度美国研究院等单位联合开发了LinearDesign。这款名为LinearDesign的AI算法,只用11分钟,就能生成编码刺突蛋白的高稳定性mRNA序列,可轻松解决复杂碱基编码系统给mRNA设计带来巨大的计算挑战。

据了解mRNA技术应用领域广泛,在新冠疫情之前,mRNA疫苗就已用于临床前和临床研究,包括流感、艾滋病毒、埃博拉病毒、狂犬病、疟疾、弓形虫病等。 但其本身存在的一些问题,还未得到深入细致的研究。根据已有研究表明,优化mRNA自身碱基(包括 A、U、C和G)之间的互补配对关系,能够提高蛋白质的表达性。不过,碱基编码系统的变化非常复杂,会给 mRNA 的设计带来巨大的计算挑战。为了解决上述问题,斯微生物等单位将AI应用于mRNA领域,联合开发了LinearDesign的AI算法。结果显示,使用该算法设计的新冠病毒mRNA疫苗序列,稳定性提高了5倍,蛋白质表达水平提高了3倍,抗体反应提高了128倍,而且生成疫苗仅需11分钟,推动mRNA领域往前跨越了一大步。

 

图丨LinearDesign 算法用于mRNA序列优化设计原理概述(来源:Nature)

图丨相关论文(来源:Nature)

斯微生物创始人、董事长兼CEO李航文博士,前百度美国研究院杰出科学家、现俄勒冈州立大学教授兼coderna.ai创始人黄亮担任论文的共同通讯作者。

图 | 斯微生物创始人、董事长兼 CEO 李航文博士(来源:资料图)

2020 年初,,斯微生物与百度美国研究院、俄勒冈州立大学和罗切斯特大学决定开始将人工智能算法应用到新冠mRNA疫苗的设计中,并开展了此项合作。未来,基于这项研究,李航文博士表示希望扩大算法的应用范围,同时,将在LinearDesign的基础之上继续深耕,力求让算法更加精准。

近几年来,在AI的推动下,mRNA世界可以说是风起云涌。此次斯微生物等单位联合开发LinearDesign,完全能够成功为mRNA的发展按下了加速键,更好地推动AI在mRNA领域越走越远。