Финансирование нового биотехнологического проекта
Новая биотехнологическая организация в Сиэтле получит финансирование в размере 75 миллионов долларов для исследования "DNA-пишущих машинок", самоконтролирующихся клеток, которые могут изменить наше понимание биологии. Совместная работа между Университетом Вашингтона, Инициативой Chan-Zuckerberg и Институтом Аллена уже началась.
Создание главного центра синтетической биологии
Проект под названием "Seattle Hub for Synthetic Biology" ("Сиэтлский центр синтетической биологии") объединит экспертизу двух хорошо финансируемых исследовательских организаций с возможностями UW Medicine, работающих в том, что научный руководитель проекта из UW, Джей Шендур, назвал "новой моделью сотрудничества".
Цели и финансирование проекта
Цель Hub (не путать с HUB, или Husky Union Building, на кампусе UW) - найти баланс между бесстрастным интеллектуальным академическим подходом и коммерческим подходом сосредоточенным на разработке. 75 миллионов долларов будут финансировать организацию в течение пяти лет, с возможностью продления после этого.
Технология "умных часов для клеток"
Технология, о которой идет речь, концептуально, если не фактически, похожа на "умные часы для клеток". Но, несмотря на иллюстрацию, не стоит представлять красную кровяную клетку, носящую Apple Watch. Если что, вы должны представить, что она ведет журнал.
Применение ДНК в исследованиях
"Биология происходит вне поля зрения и со временем," - объяснил Шендур. "Подумайте о том, как мы измеряем вещи в биологических системах вообще. С помощью микроскопии или даже невооруженным глазом, вы смотрите на систему, но ваши возможности ограничены. Даже если мы разбиваем ткань, мы можем измерить геном и протеом, но мы смотрим на определенный момент времени. Если мы хотим посмотреть на все, что клетка испытывает со временем, это то, что мы не можем увидеть."
Много исследований проводится по мониторингу отдельных клеток различными методами, но большинство из них включают либо удаление клетки из системы, либо использование чего-то инвазивного, например микроэлектрода, проникающего через ее стенки. Но у клеток есть встроенный механизм записи: ДНК. Недавние исследования показали, что возможно использовать ДНК и связанную с ней микробиологическую архитектуру в качестве среды хранения произвольной информации.
Планы и перспективы
"Геном в сущности является цифровой сущностью, с A, G, T, C вместо 1 и 0. Это полезно, так как мы можем писать на нем таким же образом, как на пишущей машинке, и мы можем использовать это в принципе для записи информации со временем", - сказал Шендур.
"В принципе" - это еще один способ сказать "мы еще этого не сделали", конечно, но это не фантазия. Это просто требует больше работы, и в этом и заключается намерение Seattle Hub.
Сейчас технология груба, но многообещающа, продолжил он. "Первая версия была нечто вроде обезьяны за пишущей машинкой, случайно нажимающей клавиши. Теперь мы можем сделать определенные ключи биологически условными. И, возможно, обезьяна знает четыре буквы сейчас, но в принципе этот словарный запас может быть тысячей."
Использование ИИ в исследовании
Выход этих систем и механизм обратной связи для того, как они информируют о дизайне белка и активности на уровне клетки или системы, также являются местом, где ИИ может блеснуть. Как заявил один из основателей биотехнологического стартапа, это похоже на "чужеродный язык программирования", который модели языка удивительно хорошо расшифровывают. (Лаборатория Baker в UW, кстати, является ведущим специалистом по дизайну белка и будет работать с новым хабом.)
Но, несмотря на обещания ИИ-систем здесь, "область очень ограничена в данных", - указал Шендур. С микроскопией и геномными данными у вас много в некотором смысле, но живой журнал, написанный клеткой о своей собственной активности, был бы золотым рудником для интересных биологических процессов, происходящих в реальном времени.
Хотя до каких-либо крупных объявлений или публикаций еще долго, все участвующие организации согласились, что это будет открытая инициатива, и "результаты нового института будут широко распространяться в научном сообществе, чтобы подпитывать прогресс в лабораториях по всему миру".
Если они случайно создадут ценность в то же время - и как указал Шендур, если вы вкладываете деньги и людей в перспективное поле, это не маловероятно - то они будут считать это бонусом.