Wirtualne komórki. Biliony cząsteczek, w tym 42 miliony białek, węglowodany, lipidy i kwasy nukleinowe – tak wygląda ludzka komórka, przy której szczegółowość barokowej architektury wydaje się banalna. Badacze twierdzą, że sztuczna inteligencja może ogarnąć to, co dla ludzi wydawało się niemożliwe – w pełni zrozumieć i przewidzieć procesy, które rozgrywają się w tej skomplikowanej machinie. W artykule opublikowanym na łamach „Science” czytamy, że naukowcy od ponad dwóch dekad budują układy równań, mające na celu symulację niektórych procesów zachodzących w komórkach. Teraz poszli o krok dalej – do replik opartych na AI, które przetwarzają ogromne ilości danych, aby uczyć się samodzielnie. CZYTAJ TAKŻE: Sztuczna inteligencja sprawnie wykrywa raka piersi. AI zastąpi lekarzy?Debiut ChatGPT przed trzema lat wzbudził zainteresowanie twórców wirtualnych komórek. Badaczka sztucznej inteligencji w Instytucie Allena Kasia Kedzierska podkreśliła w rozmowie z „Science”, że ludzie czekali ma taki moment w biologii. Niezwykłe możliwości AIKiedy nastąpi – pozostaje zagadką. Ale wirtualne komórki, wiernie naśladujące swoje żywe odpowiedniki, byłyby dobrodziejstwem dla wielu dziedzin badań. Szybka ocena dużej liczby leków bez konieczności kosztownych eksperymentów, wykorzystanie w inżynierii komórkowej, dobór odpowiednich lekarstw, badania nad nowotworami – to tylko niektóre z potencjalnych zastosowań. ZOBACZ TAKŻE: Kolejne zastosowanie sztucznej inteligencji. Chodzi o in vitro„Zainspirowani postępem w dziedzinie obliczeń, naukowcy rozpoczęli próby tworzenia wirtualnych komórek około 25 lat temu. Po raz pierwszy zastosowali metody obliczeniowe oparte na dużych zestawach równań, aby odtworzyć metabolizm, syntezę białek, duplikację DNA i inne procesy komórkowe” – czytamy. Krzemową wersję Mycoplasma genitalium, czyli pierwszy model całej komórki, zaprezentowali naukowcy z Uniwersytetu Stanforda w 2012 roku. Wybór tego mikrobiomu był najłatwiejszym ze względu na to, że miał on najmniejszy genom spośród wszystkich znanych wówczas bakterii.Ale operacja i tak była skomplikowana. Aby odtworzyć metabolizm organizmu, model obliczył stężenia ponad 700 metabolitów w trakcie 1100 reakcji chemicznych. Dzięki reprezentacjom chromosomu i organelli syntetyzujących białka, znanych jako rybosomy, komórka ersatzowa odzwierciedlała część struktury wewnętrznej swojego rzeczywistego odpowiednika.CZYTAJ RÓWNIEŻ: Rewolucja w polskiej onkologii? AI pomaga w radioterapiiNadzieja na przyszłośćKolejne modele powstają sukcesywnie. Jednak szanse na rozwój, jakie daje AI, są ogromne. Modele odzwierciedlają nadzieje na sukces. Zamiast nienaruszalnych równań, uczą się one zasad działania komórek samodzielnie, z ogromnych ilości danych z biologii komórki uzyskanych eksperymentalnie. To przyszłość medycyny, która jawi się coraz wyraźniej na horyzoncie zdarzeń.