科學家用 AI 模仿病毒蛋白結構，研發新基因治療平台
- 騰云機械工業
- 1月11日
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韓國浦項科技大學的李相敏教授與2024年諾貝爾化學獎得主大衛·貝克（David Baker）教授合作，利用人工智慧（AI）模擬病毒外殼蛋白結構，成功研發出新型基因治療平台。該平台能高效攜帶核酸，提升基因療法的效率，並有望推動次世代疫苗及其他生物醫學創新。相關研究成果已發表於《自然》（Nature）期刊。
病毒能迅速突變並傳播，主要依賴其蛋白外殼包裹DNA或RNA的獨特設計。此前，科學家嘗試模仿病毒蛋白外殼結構來攜帶基因治療或疫苗DNA，但面臨攜帶遺傳物質量有限等挑戰。
為克服這些限制，研究團隊利用AI設計出四面體、八面體和二十面體等人工蛋白「奈米籠」結構。其中，直徑75奈米的二十面體結構，其基因承載量是傳統基因載體的三倍，這在基因療法領域具有重要意義。
透過電子顯微鏡觀察，研究人員確認這些AI設計的奈米籠確實形成預期的對稱結構，並能有效將治療性基因送至目標細胞，展現出巨大的醫療應用潛力。李相敏教授表示，AI的進步為功能性蛋白質的設計與製造開創了新時代，期望這項研究能加速基因療法的發展，並推動疫苗及其他生物醫學領域的創新。
該研究的成功關鍵在於AI的應用，因為AI能快速分析並模擬病毒蛋白奈米結構。研究團隊設計的奈米籠包含四種人工蛋白，以及六種蛋白-蛋白界面，結構高度複雜，若無高速運算的AI輔助，難以實現。李相敏教授指出，未來將探索此平台在癌症免疫治療及傳染病疫苗開發中的應用。
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