#MicrosoftMówi: CRISPR – czyli DNA podszyte technologią Microsoft

Geny i technologia? Ten nietypowy duet już jakiś czas temu stał się faktem, który udało się osiągnąć dzięki naukowcom zajmującym się biologią, biotechnologią i technologią. Wypracowali oni bowiem zestaw narzędzi, które w realny sposób mogą pomóc w dokonaniu przełomów w opiece zdrowotnej oraz w rolnictwie. Nowo opracowana technologia będzie mogła bowiem pomóc pacjentom i lekarzom w walce z rakiem. Przydatna okaże się również dla rolników, którzy już niebawem nie będą musieli martwić się o suszę i stany upraw kukurydzy albo pszenicy.

 CRISPR, czyli technologia z genami w tle

Ten sześcioliterowy skrót – Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats – ma kluczowe znaczenie w badaniach dotyczących DNA. Technologia CRISPR służy bowiem do edycji, a prościej mówiąc, do modyfikacji genów zawartych w indywidualnym kodzie.

Działanie CRISPR porównać można do układanki, w której bazę stanowi łańcuch DNA, a jego poszczególne ogniwa – właśnie dzięki technologii CRISPR – można „wycinać” i zastępować innymi. Każda tego typu operacja wymaga niezwykłej skrupulatności i uwagi, a najmniejsze nawet nieprecyzyjne „cięcie” może mieć fatalne skutki dla całego łańcucha. Naukowcy od dawna pracują więc nad sposobami dostrojenia technologii CRISPR w taki sposób, by wyeliminować ryzyko jakiegokolwiek niepowodzenia. Inżynierowie Microsoft uważają, że w tego typu działaniu pomocna może się okazać sztuczna inteligencja.

Elevation i Azimuth – edycja genów okiem Microsoft

Narzędzie, które stworzyli inżynierowie Microsoft – Elevation – działa w prosty sposób. Jeżeli naukowiec planuje zmienić konkretny gen, wpisuje jego nazwę do narzędzia. Na bazie wytyczonej ścieżki, system CRISPR składający się z dwóch części: białka, które wykonuje cięcie i syntetycznego przewodnika RNA zaprojektowanego tak, aby pasowało do sekwencji DNA w genie – rozpoczynają działanie na bazie elementów/fragmentów zapisów genów, które mają zostać poddane edycji. W pierwszym kroku; czyli  rozpoznaniu, które elementy w zapisie DNA wymagają zmiany, precyzyjnie pomaga technologia uczenia maszynowego (machine learning). Cała platforma opiera swoją naukę zarówno na badaniach Microsoftu, jak i publicznie dostępnych danych dotyczących interakcji między genami.

Elevation oraz Azimuth, czyli uzupełniające Elevation narzędzie do przewidywania efektów docelowych, są dostępne za darmo jako kompleksowa usługa projektowania działająca w chmurze na platformie Microsoft Azure, a także za pośrednictwem kodu open-source.

O tym, jak w szczegółach wygląda współpraca inżynierów Microsoft oraz biotechnologów przeczytać można na stronie Researchers use AI to improve accuracy of gene editing with CRISPR