Anthropic twierdzi, że Claude odkrył nieznany dotąd układ enzymatyczny w DNA wirusów infekujących bakterie. Wcześniejsze badania odnotowały już enzym w jego rdzeniu, ale najwyraźniej przeoczyły to, co go otacza.
Anthropic opublikował wyniki 23 września. Stanowią one kluczowy dowód na to, że SI potrafi już dostrzegać wzorce, które przeoczyli ludzcy eksperci. Ale co dokładnie oznacza to odkrycie?
Dlaczego miałoby to obchodzić kogokolwiek spoza laboratorium?
Wiele odkryć, które zmieniły medycynę, zaczęło się od tego, że naukowiec zauważył w przyrodzie coś dziwnego. Wykorzystanie przez naukowców enzymów restrykcyjnych, znalezionych u bakterii, pomogło zapoczątkować przemysł biotechnologiczny.
Enzym z gorącego źródła w Yellowstone stał się podstawą PCR. Ta metoda kopiowania DNA stoi dziś za dużą częścią współczesnej diagnostyki medycznej.
Teraz Claude wykonał ten krok dostrzegania, mając od naukowców Anthropic jedynie ogólny kierunek. Dyrektor generalny Anthropic, Dario Amodei, twierdzi, że wpisuje się to w szerszy wzorzec. W 2023 roku modele SI z trudem radziły sobie z matematyką na poziomie liceum.
Pod koniec 2026 roku, jak mówi, zaczynają rozwiązywać jedne z najtrudniejszych otwartych problemów w tej dziedzinie. Uważa, że SI dla biologii podąża podobną krzywą.
Jeśli ma rację, twierdzi Amodei, szybsze odkrycia mogą ujawnić nowe cele dla leków i nowe rodzaje terapii. Nie skróciłoby to badań klinicznych, ale mogłoby skierować do procesu opracowywania leków znacznie więcej obiecujących kandydatów.
Wcześniej pisał, że SI mogłaby pomóc wyleczyć większość chorób w ciągu 5 do 10 lat. Ten cel nazywa ledwie możliwym.
Na razie każdy eksperyment wciąż przeprowadzają ludzcy naukowcy, a funkcja nowego układu pozostaje nieznana.
Czym właściwie jest CRISPR?
Bakterie są nieustannie atakowane przez wirusy zwane bakteriofagami, czyli fagami. Wiele bakterii broni się za pomocą układu zwanego CRISPR.
CRISPR działa jak bank pamięci. Bakterie przechowują krótkie fragmenty DNA dawnych najeźdźców między powtarzającymi się sekwencjami, a ten odcinek naukowcy nazywają arrayem (matrycą).
Każdy fragment jest kopiowany do krótkiego kawałka RNA. To RNA prowadzi następnie białko, aby odnalazło i przecięło pasujące wirusowe DNA, jeśli ten sam wirus powróci.
Naukowcy zauważyli CRISPR jako nietypowy wzorzec powtórzeń w bakteryjnym DNA. Później nauczyli się wstawiać własne przewodniki RNA, co uczyniło układ programowalnym i przekształciło go w narzędzie do edycji genów, używane dziś w medycynie.
Co znalazł Claude?
Układ znaleziony przez Claude’a zbudowany jest wokół innego rodzaju enzymu zwanego odwrotną transkryptazą. Kopiuje ona RNA z powrotem do DNA, a według Anthropic bakterie wykorzystują wiele takich enzymów do zwalczania wirusów.
Badacze odnotowali już ten konkretny enzym w fagu olbrzymim, niezwykle dużym wirusie infekującym bakterie. Wcześniejsze badania zdają się jednak przeoczyć cechy definiujące ten układ. Claude wydaje się być pierwszym, który je dostrzegł.
Jedną z nich jest białko partnerskie, którego zadania jeszcze nikt nie zna. Drugą jest długi array równomiernie rozmieszczonych powtórzeń DNA, ułożony bardzo podobnie do arraya CRISPR. CRISPR występuje głównie u bakterii, podczas gdy ART pojawia się przede wszystkim u infekujących je fagów.
Anthropic nazywa ten trzyczęściowy układ array-associated reverse transcriptases, czyli ART. Agent Claude, który go dostrzegł, odnotował swoje zaskoczenie, czytając surowe DNA.
Obserwuj nas na X, aby otrzymywać najnowsze wiadomości, gdy tylko się pojawią
Jak agent Claude to znalazł?
Agent był jednym z około 950 agentów Claude pracujących nad tym samym wyszukiwaniem. Naukowcy Anthropic uruchomili go jednym promptem, prosząc Claude’a o znalezienie nowych odwrotnych transkryptaz w ogromnej bazie danych DNA.
W ciągu 21 godzin agenci zużyli 210 milionów tokenów, małych fragmentów tekstu przetwarzanych przez modele SI. Zebrali ponad 200 000 odwrotnych transkryptaz i wyłonili 3500 nowych układów kandydujących.
Następnie agenci zawęzili tę listę do 20 najbardziej przekonujących kandydatów i sporządzili raporty do oceny przez ludzi. Według Anthropic taka analiza może zająć doświadczonemu naukowcowi od tygodni do miesięcy.
“Przeczesując surową sekwencję DNA w pobliżu RT, agent wykrzyknął: “[DNA obok RT] jest spektakularne: gołym okiem widzę tandemowy array powtórzeń … to array powtórzeń … podobny do CRISPR?!”
Agent stojący za ART pracował w dużej mierze tak, jak zrobiłby to ludzki naukowiec. Policzył powtórzenia, zmierzył odstępy między nimi, porównał układ ze znanymi systemami i sprawdził literaturę pod kątem wcześniejszych doniesień.
Naukowcy Anthropic dostarczyli jedynie prompt, a pracę laboratoryjną wykonali sami. Agenci kierowali się własnym osądem, wybierając, które tropy warto ścigać.
Ta praca laboratoryjna odbywała się w placówce firmy w rejonie Zatoki San Francisco, która nie zajmuje się patogenami infekującymi ludzi.
Co dotąd odkryło laboratorium?
Pierwsze eksperymenty w tym laboratorium dają wczesną wskazówkę co do tego, jak może działać ART. Zespół odkrył, że array powtórzeń ART jest przekształcany w zestaw odrębnych krótkich RNA.
Przypomina to CRISPR, gdzie każde krótkie RNA działa jako przewodnik kierujący układ na cel. Anthropic twierdzi, że wynik sugeruje, iż z ART może dziać się coś podobnego.
Kombinacja cech ART jest przy tym rzadka. Według Anthropic dzieli ją tylko garstka innych znanych układów.
Wszystkie są programowalne i mogą działać na DNA, na przykład je tnąc, kopiując lub wklejając. Poza CRISPR kilka z nich jest obecnie rozwijanych jako narzędzia.
Anthropic nie wykazał jednak, by ART potrafił cokolwiek z tego. Firma mówi, że nie zna jeszcze głównej funkcji układu i że trwają dalsze eksperymenty.
Co sądzi o tym dyrektor generalny Anthropic?
Amodei, dyrektor generalny Anthropic, powiedział na X, że firma podejrzewa, iż ART może być nowym mechanizmem edycji genów. W
“Łatwo zbyć to jako jednorazowy przypadek lub ciekawostkę, ale wielokrotnie widzieliśmy wzorzec, w którym wydajność SI w nowych dziedzinach intelektualnych przechodzi od słabej do nadludzkiej w ciągu zaledwie kilku lat”, powiedział.
Amodei zauważył, że zespół ze Stanford niedawno znalazł układ odwrotnej transkryptazy z niekodującym arrayem. Jego zdaniem pod pewnymi względami przypomina on ART, ale oba wyewoluowały niezależnie.
Czy to następny CRISPR?
Feng Zhang, pionier CRISPR z MIT i Broad Institute, zapoznał się z preprintem, wczesnym artykułem nierecenzowanym. Nazwał arraye powtórzeń RNA intrygującymi i wartymi dalszych badań.
Kevin Blake, mikrobiolog z Washington University School of Medicine, był bardziej sceptyczny. Powiedział Al Jazeerze, że CRISPR w naturze bardzo różni się od CRISPR jako technologii.
Zauważył również, że niezliczone sekwencje podobne do CRISPR pozostają nieskatalogowane, ponieważ miliony gatunków bakterii wciąż czekają na zbadanie.
“Nic nie wskazuje na to, że jest to rywal dla CRISPR-jako-technologii ani że mogłoby to zostać rozwinięte w jakiekolwiek zastosowanie terapeutyczne lub praktyczne”, skomentował.
Anthropic twierdzi, że trwają dalsze eksperymenty, aby ustalić, jak działa ART. Wyniki powinny pokazać, czy jego powtórzenia wskazują na nowe programowalne narzędzie, czy na osobliwość biologii fagów.
Zasubskrybuj nasz kanał na YouTube, aby oglądać, jak liderzy i dziennikarze dzielą się eksperckimi analizami
Źródło: BeInCrypto
