Omnii-1: AI-tervezett fágot kapott egy beteg

Mi történt?

A Radical Numerics október 20-án jelentette be (Radical Numerics), hogy az Omnii-1 nevű multimodális genommodelljével tervezett fágok eljutottak egy beteghez. A cég szerint ez az első klinikai alkalmazása AI-tervezett fágoknak. A készítményt egy antibiotikum-rezisztens bakteriális fertőzéssel küzdő beteg kapta meg, orvos által vezetett, engedélyezett compassionate use útvonalon.

A laborban a tervezett fágvariánsokat tartalmazó koktél elpusztította a beteg rezisztens izolátumát. A betegség lefolyását és a kimenetelt a cég a beteg azonosíthatósága miatt nem közli. A Radical Numerics maga is hangsúlyozza, hogy egyetlen eset nem bizonyít általános biztonságosságot vagy hatásosságot.

Hogyan tervez fágot az Omnii-1?

A fágterápia régi ígéret a rezisztens fertőzések ellen, a megfelelő fág megtalálása viszont ma is főleg kísérletes keresés. Az Omnii-1 nem teljes genomot ír, hanem a fággenom kiválasztott régióit módosítja, a környező szekvenciát mindkét oldalról figyelembe véve. A bemutatott példa a T7 E. coli-fág gp17 receptorkötő farokrost-fehérjéje. A T7 genomja nagyjából 40 kilobázis, több mint hétszerese a korábbi, Evo modellel tervezett ΦX174-nek.

A modellt fág-gazda kölcsönhatások nyilvános adatain is tanították, így rangsorolni tudja, melyik variáns lehet aktív egy adott baktériumtörzs ellen. A szintetizált variánsokat a cég labormérésekkel ellenőrzi, az eredmény pedig visszamegy a következő tervezési körbe.

A számok

• Életképesség: 11-15 aminosavnyi eltérésnél a tervezett variánsok 69,9%-a volt visszanyerhető, a véletlenszerű kontrolloknál ez 4,8%.
• Aktivitás: 6694 mérhető variánsból 2161 múlta felül a vad típust, köztük 28 aminosav-cserés példányok is. A véletlen kontrolloknál a vad típust felülmúló variánsok legfeljebb 5 cserénél tartottak.
• Rangsorolás: két baktériumtörzsnél a top 100 jelöltből 97, illetve 96 lépte át az aktivitási küszöböt. A harmadik, nehezebb törzsnél a teljes könyvtár 4,5%-a volt küszöb feletti, a modell top 100-asában viszont 24%.
• Gazdaelőrejelzés: egy 37 törzsből álló E. coli kládot kihagyva az Omnii-1 két fággal a szóba jöhető törzsek 91,4%-át érte el, a feladatra szabott módszereknél jobban.
• Pseudomonas aeruginosa: E. coli-adatok hozzáadásával a modell average precision értéke 0,570-ről 0,608-ra nőtt, a GenoPHI 0,581-es eredménye fölé.

Miért fontos?

Az antibiotikum-rezisztencia miatt 2025 és 2050 között közel 40 millió halálesetet prognosztizálnak. A személyre szabott fágterápia legnagyobb gátja az idő: a súlyos fertőzéssel kezelt betegnek nincs hónapja megvárni a megfelelő fág megtalálását. Ha egy genommodell előre meg tudja mondani, melyik variánst érdemes legyártani, a kör rövidülhet.

Az eredmények egyelőre a cég saját mérései, peer review nélkül. A klinikai rész egyetlen betegre szorítkozik, kimenet nélkül. A Radical Numerics partnereket keres klinikai izolátumokhoz, illetve ígéri a biztonsági és biobiztonsági protokollok fejlesztését. Aki AI-alapú biológiai tervezéssel foglalkozik, annak ez a poszt jó referencia arra, meddig jutott el a terület a laborból a betegágyig.