Kunstig intelligens kan erstatte langsommelige processer i laboratoriet

Hvis forskere i dag vil se, hvilken funktion et protein har i kroppen, gør de det typisk ved at fjerne proteinet i f.eks. celler eller mus og se, hvilken effekt det har.

Det er imidlertid en omstændelig og tidskrævende proces, som kan gøres langt hurtigere ved brug af kunstig intelligens.

Det viser forskere fra Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning i en ny undersøgelse, hvor de har udviklet en ny metode, som bruger kunstig intelligens til at gøre forskning i celler langt mere effektiv end hidtil.

Metoden og en række nye resultater, den har ført til, er netop offentliggjort i et af verdens førende videnskabelige tidsskrifter, Nature Communications.

Åbner for mange muligheder

I den nye artikel viser forskerne, hvordan de har anvendt bl.a. kunstig intelligens i form af såkaldt machine learning til at scanne strukturdata fra tusindvis af forskellige proteiner for med høj præcision at udpege dem, der har til opgave at reparere DNA-fejl i cellen.

Den nye teknik kan imidlertid bruges til mange andre analyser og f.eks. bruges til at opdage gener eller andre celle-dele med særlige egenskaber eller strukturer. Og det giver spændende perspektiver, fortæller forskerne bag:

- Vi er nu i en tid, hvor vi kan gøre store opdagelser ved hjælp af kunstig intelligens. Vi har vist, hvordan man kan kode kunstig intelligens til at tage udgangspunkt i en bestemt protein-sekvens og dernæst udpege en række nye proteiner, som har den samme struktur og de samme egenskaber. Vores metode ligger nu frit tilgængelig for alle forskere, der ønsker at bruge den. Det håber vi mange vil, for jeg mener, det vil give nogle helt nye muligheder indenfor forskning, siger seniorforsker Kenneth Bødtker Schou, der har ledet den nye forskning.

Større viden om DNA-reparation

Ideen til den nye undersøgelse opstod, fordi man ved, at de proteiner, der reparerer DNA- skader er specifikke, så bestemte proteiner reparerer bestemte skader.

Forskerne vidste, at proteinerne i hver gruppe typisk havde ens struktur. Det førte til teorien om, at man ved at søge efter nye proteiner, der havde samme struktur som dem, man allerede kendte, målrettet kunne opspore nye og hidtil ukendte proteiner med en rolle i DNA-skades reparation.

Det gav pote, og førte til at forskerne nu har udpeget en lang række nye proteiner, som har en rolle i DNA-reparation. Den viden er med til at udvide vores forståelse af, hvordan celler fungerer og hvordan de bekæmper kræft.

- Vi har kombineret metoder fra kunstig intelligens og laboratoriet for at opspore disse nye proteiner. Resultaterne har givet os en større forståelse af hvordan, celler reparerer DNA-skader, og samtidig har vi vist, at den metode vi har brugt, er valid, og også vil kunne bruges i andre dele af forskningen, siger Kenneth Bødtker Schou.

Resultaterne er offentliggjort her: Schou KB. et al.: Exploring the structural landscape of DNA maintenance proteins. Nature Communications volume 15, Article number: 7748 (2024)