В Петербурге открыли лабораторию по созданию молекулярных машин

Лаборатория по созданию молекулярных машин, которые помогут в разработке новых лекарств и мобильных технологий диагностики заболеваний, открылась в университете ИТМО. Об этом сообщили в пресс‑службе вуза.

«В ИТМО открылась лаборатория „Генеративный дизайн ферментов и аптамеров“. В ней учёные разрабатывают цифровые инструменты для создания молекулярных машин — наноустройств, которые способны ускорять химические реакции, избирательно связывать молекулы и даже выступать в роли биопроцессоров. В основе инструментов — методы искусственного интеллекта. Результаты исследований помогут в разработке лекарств для персонализированной медицины и POC‑систем — мобильных устройств для лабораторной диагностики заболеваний», — говорится в сообщении.

Уточняется, что «молекулярные машины» — это биологические структуры, которые способны быстро и точно выполнять важные задачи внутри клеток, они помогают синтезировать молекулы ДНК, вырабатывать энергию и сокращаться мышцам.

Молекулярные машины «изобретены» природой, но учёные стремятся создавать их искусственно, чтобы проводить тонкие манипуляции с молекулами, регулировать метаболизм клеток и редактировать геном. На сегодняшний день не существует единой теории по направленной разработке этих биологических структур.

«Цель лаборатории — разработка семейства инструментов на основе ИИ, data science и расчётных методов, которые позволят создавать молекулярные машины для прикладных задач. Также в перспективе мы хотим сформировать систему „Lego молекулярных машин“. Она включит в себя поиск и создание отдельных и независимых функциональных модулей, а также способы их сборки в молекулярные машины под ключ с заранее запрограммированным поведением», — привели в пресс‑службе слова руководителя лаборатории Никиты Серова.

Одно из направлений, которое планируют реализовать учёные, — «Фермент под ключ». В лаборатории будут перестраивать существующие природные молекулярные машины под конкретные задачи медицины и биотехнологий. Это позволит регулировать метаболизм клеток и обнаруживать маркеры заболеваний в сложных биологических жидкостях.

Такие инструменты важны в разработке диагностических систем для тестирования на месте оказания медицинской помощи. Также учёные уже работают над рекомендательной системой‑модификатором малых РНК для более эффективного «отключения» генов при лечении болезней.