要約:
クロードの最新の成果は、生物学と AI の世界を完全に吹き飛ばしました。本日、Anthropic は、クロードが設計したタンパク質の内部研究版が実際に試験管内でサソリの毒を捕捉したという研究結果を発表しました。
64 時間で 318,484 のタンパク質設計。 211人が研究所に送られ、17人が組み合わせ試験に合格した。
技術レポートを開くと、リストの最初の著者は
Claude Science
です。 。人間の監督の下でタンパク質を設計し、データを分析し、プロットし、レポートを作成します。
さらに、211 件のテスト計画すべてが実験データとともに公開されています。
衝撃的なのは、この「奇跡」を成し遂げたのが、実は金融に携わる「素人」の集団、シトリーニ・リサーチだったということです。
5 人のアナリスト (うち 3 人はまったく科学的背景がありません) が、クロードを AI 創薬の奥地へと導きます。
同じ日に、OpenAI は生物医学にも参入し、人間の科学者による医薬品開発の管理を支援するために Orchestra Bio を買収しました。
この 2 社は数学から物理学までずっと苦戦してきましたが、今では戦場はライフサイエンスに変わりました。
予算 200,000 ドル
5 人の「素人」がサソリの毒に挑む
この調査は、投資調査機関である Citrini Research による国境を越えた試みとして始まりました。
シトリーニはライフサイエンス分野での投資機会を調査したいと考え、いつものように専門家に相談しました。その結果、私が聞いた判決は「AIには重要な薬は全く作れない」から「5年以内に全ての病気は治る」まで多岐にわたりました。
専門家たちはさまざまな意見を持っていましたが、彼らは単に自分たちで試してみることにしました。
この 5 人チームでは、そのうち 3 人は科学的背景がまったくありません。残りの 2 人はある程度の関連した経験を持っていますが、上級医薬品開発者ではありません。
彼らはこの試みのために 20 万ドルの予算を用意し、Anthropic にアプローチし、ライフ サイエンス チームの支援を受けて社内の研究モデルを使用しました。
しかし、本当の問題は、限られた予算と時間の中で、どの医学的問題を研究対象として選択すべきなのかということです。
チームは最終的にスコーピオン ヴェノムを選択しました。
推定によると、世界中で毎年 120 万人以上がサソリに刺され、3,250 人以上が死亡しています。子どもたちは特に重傷を負いやすいものです。
多くの患者は医療資源が限られた地域に住んでいます。新しい治療法の研究開発には多額の費用がかかりますが、商業的な利益は限られています。この問題は長年にわたって投資不足が原因でした。
既存の抗毒素は通常、動物が産生する抗体に依存しています。シトリーニ氏は、サソリから毒を採取し、制御された用量でウマに免疫を与え、ウマの血漿から抗体を抽出して精製するという伝統的なアプローチの1つを実証した。
今回、彼らは、サソリの毒に含まれる神経毒を捕捉するための、オーダーメイドのクリップのような小さなタンパク質をコンピューターから設計することを試みたいと考えています。
チームはまずこれらのタンパク質が毒素に結合できるかどうかを確認し、次に毒素を無効にできるかどうかをさらにテストする必要があります。彼らは、これらの「分子クリップ」のターゲットとして、メキシコ、ブラジル、北アフリカ、中東のサソリの毒の 5 つを選択しました。
その後、人間は別の難しい問題を追加しました。それは、同じタンパク質が同時に複数の毒素を捕捉できるかということです。
クロードはまず、1 つの分子を使用して 5 つの毒素すべてを吸収したい場合、失敗する可能性が高いことを彼らに思い出させました。
チームはそれでも賭けをしたいと考え、複数の毒素を同時に組み合わせるという目標をミッションに組み込みました。
ピクチャーインピクチャー
一時停止
現在時刻 0:10
/
長さ 1:00
全画面表示
ミュート
自動再生
300 名を超えるエージェントが派遣されました
64 時間で 318,000 のプランを設計
実際の計算を開始する前に、チームはまず「試行」を明確な目標と実行可能な目標を備えたタスクに変換する必要があります。
Citrini と Anthropic チームはクロードを使用して繰り返し磨きをかけました。最初のプロンプトはますます長くなり、最終的には
約 35 ページ
に達しました。 。何を調査するか、どのような制限があるか、候補値がテストに送信する価値があるかどうかを判断する方法がすべて書き留められます。その後、クロードがコンピューティング作業のほとんどを引き継ぎました。
最初の一晩で、300 を超えるサブエージェントが起動され、300 を超える同時 GPU が使用されました。文献の検索、ツールの調整、予測の実行、候補のスクリーニング、一連のタスクはコンピューター上で実行されます。
この内部モデルはクロード サイエンス環境で実行され、12 のプロフェッショナルな設計ツールを使用します。参加者は、各ソフトウェアのセットを操作することなく、研究の方向性について話し合い、選択の理由を尋ねることができます。
計算のほかに、非常に現実的な問題がもう 1 つあります。それは、サプライヤーは設計されたタンパク質を製造できるかということです。
そこで、クロードは他者の承認と監督を得て、数種類の複合タンパク質の製造の実現可能性について質問するメールを起草し、Twist Bioscience の調達担当の科学者に送信しました。
クロードは関連する設計ブランチを一時的に停止し、Twist が製造要件を確認するのを待ちました。
人間たちが去った後、ようやく返事が届きました。クロードは製造上の制約を考慮して設計を進めました。
サプライヤーへの製造要件の問い合わせから、その回答に基づいて設計を続行するまで、待ち時間やコミュニケーションが必要な作業もクロードが結び付けました。
64 時間後、クロードは 318,000 を超えるデザインを生成し、180 を選別しました。その助けを借りて、人間はさらに 31 を追加し、最終的にテスト用に 211 の候補を集めました。
最も有力な候補の 1 つである Cn2-B1 は、チームの 3 回目のフォローアップまでクロードによって選ばれませんでした。
このコア設計ラウンドでは、人間が最初のプロンプトと 4 回のフォローアップを送信しました。前後のディスカッション、レビュー、実験的な取り決めを含め、Citrini は 367 のメッセージを記録しました。
このラウンドの計算には約 10,000 GPU 時間かかりました。 Citrini によれば、計算能力コストは 49,997 ドルです。
デザインはすでに画面上に表示されています。次にチームは研究所に、約5万米ドルが計算された金額をテストするよう依頼する予定だ。
17 個のタンパク質が実際のテストに合格し、トランプ分子は天然抗体に近い
画面上のタンパク質配列を試験管内の実際の分子に変えるために、チームは合成、生産、テストの費用も支払わなければなりません。
Citrini は、Twist Bioscience からのチャージバック リマインダーのスクリーンショットを公開しました。金額は 71,740 ドルです。
チーム メンバーがチャットに投稿しました。これは大まかに言うと、「Twist が動作し始めたようです (笑)」という意味です。
ただし、これらの候補タンパク質は作成、精製、測定する必要があります。 Adaptyv Bio と Twist Bioscience の 2 つの実験機関がそれぞれ生産と試験を担当しています。
最終結果では、
17 のデザインがチームが設定した結合基準を満たし、5 つの標的毒素のうち 4 つをカバーしていることがわかりました。
適格な候補者のうち、メキシコの毒素 Cn2 が 7 人、北アフリカの毒素 AaH II および AaH I が 4 人、中東の毒素 LqhIII が 2 人です。ブラジル毒素 Ts1 の設計はどれも最終基準に達しませんでした。
人類が主張する「万能計画」は、クロードが事前に注いだ冷や水が見事に実現した。
151 の多重毒素設計のどれも、複数の毒素を同時に組み合わせるという基準を満たしていません。そのうち 6 種類は依然として単一毒素の基準を満たしており、17 種類の最終リストに入りました。
チームは複数の錠を開けることができる鍵を求めています。実験により、これまでに得られたものは依然として特別なキーであることが証明されました。
最強の候補者がサソリの毒を捕らえ、解毒の手がかりが明らかになる
資格を取得した 17 人の候補者の中で、Cn2-B1 のパフォーマンスは特に目を引きます。
実験の観察窓では、標的毒素から非常にゆっくりと分離されました。この強力な組み合わせにより、継続的な研究に最も価値のある候補の 1 つとなります。
ただし、タンパク質が毒素に強く結合するからといって、それが毒素による細胞の損傷を防ぐことができるわけではありません。タンパク質が毒素のどの部分に結合するのかも重要です。
サソリの毒に含まれる神経毒は、神経細胞のナトリウム チャネルに干渉し、電気信号を妨害します。 LRと呼ばれる抗体フラグメントは、マウスの研究でCn2を中和することが示されています。
研究者らは、まず LR に毒素を占有させてから、AI が設計したタンパク質がまだ結合できるかどうかを確認しました。
LR が毒素を事前に占有している場合、AI が設計したタンパク質の毒素への結合は大幅に阻害されます。これは、2 つが同じまたは隣接する結合位置をめぐって競合している可能性があることを示唆しています。
言い換えれば、クロードが設計したタンパク質は、おそらく毒素の作用をブロックする機会のある部位を捕捉したのでしょう。
これは解毒への重要な手がかりです。
しかし、これらの候補タンパク質が細胞や動物を保護できるかどうかはまだ実験的に確認されていません。現在の結合試験では、実験室で調製された組換え毒素も使用されています。
211 のデザインすべてが公開され、次のレベルは解毒に向けられています
現在、Anthropic は、Hugging Face に関する提出された 211 件のデザイン、予測構造、実験データすべてを CC BY 4.0 ライセンスの下に置きました。
引き継いだ研究者は、計算された予測と実際の測定結果を 1 つずつ確認し、最も優れた候補から順に進め、標準以下の設計の問題を見つけることができます。
次の研究ラウンドでは、検討および検証できる出発点がすでにあります。
サソリによる被害が集中している地域の多くは医療資源が不足しており、新薬の研究開発から十分な商業的利益を得ることが困難です。治療を最も必要としている人々は、多くの場合、研究開発への継続的な投資を集めることが最も困難です。
AI 研究において努力する価値のある画期的な進歩は、より多くの研究者がこれらの長い間無視されてきた問題に取り組めるようにすることです。
彼らは、より多くの設計を研究室に送り、実験を繰り返して、本当に効果的で手頃な治療法を見つけることができます。
今日、真の技術革命が砂漠の奥深くに根付いています。貧困と黄砂でサソリに刺された無力な子供たちを助けることで、将来、高額な血清を買う余裕がないために命を落とすことはなくなります。
これは、ASI がこの世に誕生した最も壮大で感動的な意味です。
参考資料:
https://www.anthropic.com/research/claude-scorpion-toxin-binder-design
https://www-cdn.anthropic.com/31ac578806cffd8b3d92d8affe6edc4c04d502e1.pdf
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