Anthropic’in yapay zekâ modeli Claude, akrep zehrindeki hedef maddelere bağlanabilecek 318.484 protein adayı oluşturdu. 64 saatlik çalışmanın ardından laboratuvarda incelenen 211 proteinden 17’si güçlü bağlanma ölçütlerini karşıladı. Ancak bu sonuç, proteinlerin zehri etkisiz hale getirdiğini henüz göstermiyor.
318 binden fazla protein adayı oluşturuldu
Akrep sokmaları dünya çapında yılda en az 1,2 milyon kişiyi etkiliyor ve 3.250’den fazla kişinin ölümüne neden oluyor. Sağlık hizmetlerine erişimin sınırlı olduğu bölgelerde yaşayan çocuklar, akrep zehirlenmelerinden özellikle ciddi biçimde etkileniyor.
Mevcut akrep panzehirleri çoğunlukla at gibi hayvanlara zehir verilerek bağışıklık yanıtı oluşturulması ve ardından hayvanların kanından koruyucu antikorların alınmasıyla üretiliyor. Bu süreç aylar sürebiliyor; ayrıca elde edilen panzehir her akrep türüne veya zehirdeki bütün maddelere karşı aynı ölçüde etkili olmayabiliyor.
Bu yönteme alternatif arayan Anthropic, Claude’u zehre bağlanabilecek küçük proteinler tasarlamak için kullandı. Çalışmada Meksika, Brezilya, Kuzey Afrika ve Orta Doğu’daki akrep türleriyle bağlantılı beş zehirli madde hedeflendi.
Citrini Research’ün de katkı verdiği araştırmada Claude, 12 farklı tasarım aracından yararlanarak 318.484 protein adayı üretti. Model, adayların hedef maddelerle olası etkileşimlerini bilgisayar ortamında değerlendirdi; toplam 553.052 etkileşim incelendi.
Claude’un ilk komutu ve dört ek yönlendirmesiyle laboratuvar testleri için 180 protein seçildi. Daha sonra listeye 31 aday daha eklenerek test edilecek protein sayısı 211’e çıkarıldı. Adayların bir bölümü tek bir zehirli maddeye, diğerleri birden fazlasına bağlanacak şekilde tasarlandı.
211 proteinden 17’si ölçütleri karşıladı
Adaptyv Bio ve Twist Bioscience, seçilen proteinleri üretti ve laboratuvar testlerini yaptı. Testlerde proteinlerin hedef maddelere bağlanma gücü ile bu bağın ne kadar süre devam ettiği ölçüldü.
Adayların başarılı sayılabilmesi için iki laboratuvarda benzer sonuç vermesi, hedefe yeterince güçlü bağlanması ve kontrol amacıyla kullanılan hedef dışı bir insan proteinine tutunmaması gerekiyordu. Toplam 211 proteinden 17’si bu şartları sağladı.
Başarılı adayların yedisi Meksika akrep zehriyle ilişkili Cn2 maddesini hedef aldı. AaH I için dört, AaH II için dört, LqhIII içinse iki protein başarı ölçütlerini karşıladı. Tek bir zehirli maddeyi hedeflemek üzere tasarlanan 60 proteğin 11’i testleri geçti; bu gruptaki başarı oranı yaklaşık yüzde 18 olarak hesaplandı. Birden fazla maddeyi hedeflemesi amaçlanan proteinler ise birden çok hedefte başarı kriterlerini sağlayamadı.
Cn2-B1 ve Cn2-B2 öne çıktı
Araştırmada Cn2-B1 ve Cn2-B2 adı verilen iki protein, Cn2 maddesine çok güçlü bağlanmalarıyla dikkat çekti. Ölçümlerde bağlanma gücü tek haneli nanomolar düzeyine ulaştı; bu, proteinlerin hedeflerine çok düşük miktarlarda bile sıkı biçimde tutunabildiğini gösteriyor.
Araştırmacılar, bu iki proteinin farelerde Cn2’nin etkilerini engellediği daha önce gösterilen bir antikorun bağlandığı bölgeye yakın bir noktayı hedeflediğini belirledi. Bu benzerlik, proteinlerin zehrin etkisini engelleyebilme olasılığına işaret ediyor; ancak tek başına bunu kanıtlamıyor.
Çalışmada gerçek akrep zehri yerine laboratuvarda üretilmiş maddeler kullanıldı. Tasarlanan proteinlerin hücrelerde zehrin etkisini durdurup durdurmadığı veya zehirlenen hayvanları koruyup korumadığı henüz test edilmedi.
Bu adayların panzehir olarak değerlendirilmesi için önce akrep zehrinin etkilerini gerçekten önleyip önlemediklerinin belirlenmesi gerekiyor. Güvenlikleri, vücutta ne kadar süre dayanabildikleri ve tedavi amacıyla kullanıldıklarında nasıl sonuç verdikleri de araştırılmalı. Bu aşamalar tamamlanmadan insanlarda klinik çalışmalara başlanması mümkün değil.
