AIスタートアップProfluentがLLMとCRISPRを組み合わせ、オープンソースのAI遺伝子編集プロジェクトを開始

タンパク質に特化したAIスタートアップProfluentは、大規模言語モデル(LLM)がCRISPR遺伝子編集ツールの活用範囲を広げる可能性があると考えています。そして、その実証として、同社の取り組みをオープンソースライセンスで一般公開することから始めています。ProfluentのOpenCRISPRイニシアチブは、AIによりゼロから設計されたカスタマイズ可能な遺伝子編集タンパク質を提供することを目指しています。これらの分子は自然から着想を得ていますが、かつてない新しいものです。他のLLMがテキストの大量のデータを取り込み、単語間の最も一般的なパターンを追跡して応答を構築するのと同様に、Profluentのプログラムはタンパク質配列の大規模データベースで訓練されています。同社は現在、数十万種類のCRISPR様タンパク質と指示RNAを生成でき、ヒトゲノムを編集する能力を持つと述べています。Profluentはこれらのジェネレーターそのものは非公開としますが、最初のオープンソースリリースでは、AI生成の優れた遺伝子編集ツールの1つを含めています。

OpenCRISPR-1タンパク質は、伝説的なCRISPR-Cas9 DNAはさみと同様に機能する可能性がありますが、分子構造は400を超える変異があり、かなり異なります。さらに同社の予備印刷論文によると、OpenCRISPR-1は特定のオフターゲットサイトでの編集を95%削減し、望ましくない遺伝子の挿入と欠失の中央値は1%未満でした。Profluentは、Cas9様分子が必要な実験であれば「ドロップインで置き換え」可能だと述べています。

Profluent共同創業者兼CEOのAli Madani博士は「AIで設計した生物学的システムを使ってヒトDNAを編集しようとしたことは、科学的な壮大な試みでした。この成功は、AIが正確に設計することで、様々な病気の特注の治療薬を生み出せる未来を示唆しています。遺伝子編集におけるイノベーションと民主化を促進し、この未来を前に進めるため、このイニシアチブの成果をオープンソース化します」と述べています。

AI設計の薬剤は数年前から臨床試験に進んでいますが、CRISPR技術は昨年末に初めてFDAの正式承認を得ました。Vertex PharmaceuticalsとCRISPR Therapeuticsの「Casgevy」は、12月に鎌状赤血球症で、続いて1月にベータ鎖血症で承認されました。

Casgevyはノーベル賞を受賞した遺伝子編集アプローチを使い、骨髄幹細胞サンプルを改変します。患者に移植された後、この改変により胎児ヘモグロビンが産生され、欠陥のある赤血球を置き換えます。この手順は手間がかかり高額ですが、臨床試験では痛みを伴う血管閉塞発作と輸血の必要性がゼロになることが示されています。

Profluent最高執行責任者のHilary Eaton博士は「鎌状赤血球症などの遺伝性疾患に対する初のCRISPRベースの治療薬が、すでに患者の命を変えているのは素晴らしいことです。しかし、他の数千の現在治療不可能な疾患に対しても、この技術の開発を加速する必要性が残されています」と述べています。「OpenCRISPRでは、新しいCRISPR遺伝子治療薬の開発を安全に迅速化するための強力で実用的な方法を、最先端の研究機関や医薬品開発企業に提供することを意図しています」とEatonは続けています。Profluentのオープンソースライセンスでは、ヒト生殖系列の編集などの一定の非倫理的な用途は禁止されます。

Profluentは先月、Spark Capital、Insight Partners、Air Street Capitalをリードインベスターとし、OpenAI、Salesforce、Octant Bio、Googleからのエンジェル投資家シンジケートからの3,500万ドルのベンチャーキャピタル資金調達を実施しました。同時に、OpenAIの元プロダクトヘッドFraser Keltonが取締役会に加わりました。

OpenCRISPR-1が同社の最初の一般公開物であることから、研究者からのフィードバックを求め、さらなる発展を目指します。Profluent遺伝子編集責任者のPeter Cameron博士は「今日の発表は画期的な出来事であり、次世代の遺伝子医薬品の構築に着手する反復プロセスの始まりです」と述べています。「遺伝子編集コミュニティにOpenCRISPR-1の検証を求めます。特定の用途で改善が必要な機能があれば、教えていただき、その特性を最適化するため協力したいと考えています」とCameronは付け加えています。