Ученые создали первый биологический ИИ в клетке

Ученые из Университета Уэстлейк в Китае и Калифорнийского технологического института разработали белковую систему, способную обрабатывать несколько сигналов внутри живых клеток и принимать решения на их основе. Эта инновация , получившая название «перцептин», объединяет принципы искусственных нейронных сетей и белковой инженерии, создавая биологический аналог базового искусственного интеллекта.

Перцептин представляет собой сеть из синтетических белков, способную классифицировать сигналы и инициировать соответствующую реакцию клетки, например, активацию механизмов выживания или программируемую гибель. Такой подход использует свойства белков для быстрого и точного реагирования, обходя ограничения, присущие системам, основанным на ДНК и РНК.

В рамках исследования ученые создали белковые пары, которые связываются специфическим образом, формируя сеть, где одни компоненты активируют себя, а другие подавляют. Это обеспечивает приоритет реакции на сильнейший сигнал и игнорирование менее значимых. Для тестирования разработана клеточная линия с флуоресцентными маркерами, позволяющими визуально отслеживать активность системы. Активность ключевых белков снижала уровень свечения, что подтверждало точность работы перцептина.

Практическое применение технологии было продемонстрировано путем подключения системы к механизму апоптоза. Это позволило клеткам запускать гибель в ответ на заданные условия. Перцептин может использоваться для создания программируемых клеточных терапий, способных реагировать на специфические сигналы заболеваний. Например, такие клетки могут точечно уничтожать опухолевые образования или корректировать работу иммунной системы.

Эта технология открывает путь к разработке программируемых терапий, где клетки смогут отвечать на сигналы заболеваний индивидуальными действиями, например, выборочной гибелью или другими реакциями. Кроме того, работа показывает потенциал создания сложных вычислительных систем из взаимодействующих белков, что может стать шагом к биологическому искусственному интеллекту.