這是一家2022年成立的初創(chuàng)公司——Profluence推出了OpenCRISPR?TM計劃，發(fā)布了世界上首個開源的由人工智能生成的基因編輯器。通過這一計劃，Profluence展示了人工智能從頭開始設計的定制基因編輯器首次成功精確編輯人類基因組。

OpenCRISPR-1是由人工智能創(chuàng)建的基因編輯器，由類似Cas9的蛋白質(zhì)和引導RNA組成，完全利用Profluence的大型語言模型（LLM）開發(fā)。通過OpenCRISPR的訓練過程，Profluence的人工智能從大規(guī)模序列和生物背景中學習，生成了數(shù)百萬種自然界中不存在的多種CRISPR樣蛋白質(zhì)，從而顯著擴展了幾乎所有已知的CRISPR家族。

△OpenCRISPR-1 復合體的結構，世界上第一個人工智能創(chuàng)建的開源基因編輯器

在最新發(fā)布的研究中，他們描述了這一基因編輯器的生成和特性。他們發(fā)現(xiàn)，當OpenCRISPR-1被引入HEK293T細胞時，它顯示出與目前流行的SpCas9相似的編輯效率，但具有更高的特異性，這意味著它可以更準確地編輯目標基因。更令人興奮的是，當OpenCRISPR-1與人工智能生成的去氨酶結合時，它能夠?qū)崿F(xiàn)堿基編輯，顯示出在一系列目標位點的強大編輯能力。

這項研究還在進一步探索中，科學家們正在研究OpenCRISPR-1作為純化核糖核蛋白復合物時的基因組范圍特異性和行為。OpenCRISPR-1的發(fā)布代表著基因編輯技術領域的一次重要突破，它有望為醫(yī)學研究和治療提供更精確、更強大的工具。

△OpenCRISPR-1編輯的人類細胞

這一次重大的突破，引起科學界高度關注。

其中，美國著名心臟病學家、醫(yī)學教授和作家Eric Topol發(fā)表評論表示：目前，基因編輯領域的有兩個重要突破：其一，胎兒非人靈長類動物的堿基編輯，成功傳遞至多個器官。其二，就是人類細胞中使用人工智能生成的基因編輯器取得成功。

據(jù)《紐約時報》報道，該公司旨在生產(chǎn)比現(xiàn)有生物機制更有效、更有能力的基因編輯器，以幫助生物體抵御疾病和其他病原體。

該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Ali Madani表示：“我們的成功預示著未來，人工智能將能夠精確地設計所需的內(nèi)容，以創(chuàng)造一系列定制的疾病療法?！?他們希望通過開源該項目的產(chǎn)品來推動基因編輯領域的創(chuàng)新和民主化。

盡管該公司正在開源其人工智能模型，但它對人工智能技術本身保密。目前，這更多的是一個概念驗證，尚不清楚OpenCRISPR-1是否能夠與或超越現(xiàn)有的CRISPR模型。

專家指出，盡管人們對這一技術持樂觀態(tài)度，但阻礙基因編輯領域發(fā)展的真正問題在于臨床前研究的數(shù)量，以證明這些編輯是否安全有效。科學家們?nèi)匀粚庉嬋祟怐NA可能產(chǎn)生的副作用持謹慎態(tài)度，例如引發(fā)癌癥而不是對抗癌癥。

Profluence的基因編輯副總裁彼得·卡梅倫稱該公司的人工智能基因編輯器是“分水嶺，也是我們希望在著手構建下一代基因藥物時迭代過程的開始”。通過開源編輯器，Profluence希望利用其他研究人員的專業(yè)知識來不斷改進模型。

卡梅倫表示：“我們鼓勵基因編輯社區(qū)對OpenCRISPR-1進行壓力測試。如果有可以針對特定應用進行改進的特定功能，我們想知道并可以合作優(yōu)化這些特性?！?/p>

綜上所述，該公司正處于研究人工智能生成的基因編輯器的潛力的初期階段，只有時間才能證明他們的發(fā)明是否能為人類開發(fā)出可行的治療方法。

關于Profluence

Profluence是一家總部位于加利福尼亞州伯克利的人工智能優(yōu)先的蛋白質(zhì)設計公司。成立于2022年，Profluence專注于開發(fā)深度生成模型，用于設計和驗證創(chuàng)新的功能性蛋白質(zhì)，旨在徹底改變生物醫(yī)學領域。該公司得到了Spark Capital、Insight Partners、Air Street Capital、AIX Ventures和Convergent Ventures等領先投資者的支持。

參考資料：

https://www.nytimes.com/2024/04/22/technology/generative-ai-gene-editing-crispr.html

In a scientific first, researchers use CRISPR base editing to treat liver disease in fetal monkeys

https://www.profluent.bio/applications

作者：王洪

排版：李麗