Kecerdasan buatan membuka “basis DNA” untuk mengedit gen yang ditargetkan, meningkatkan terapi gen, dan banyak lagi

Para peneliti telah menggunakan kecerdasan buatan untuk memahami pola rangkaian DNA yang mengontrol kapan dan di mana gen aktif. Pekerjaan ini, yang dilakukan oleh The Jackson Laboratory, Broad Institute of MIT, dan Yale University, menyediakan alat baru untuk pengeditan gen yang tepat. Fokus penelitian ini adalah pada wilayah DNA yang disebut elemen pengatur cis (CREs). Sakelar ini seperti sakelar hidup-mati yang memastikan bahwa gen tertentu hanya diaktifkan di sel yang benar. Meskipun CRE membantu mengarahkan gen untuk bekerja pada satu jenis sel dan tidak pada sel lain, sulit untuk memahami aturan – atau ‘tata bahasa’ – tentang cara kerja CRE.

Untuk memecahkan kode aturan ini, tim menganalisis sejumlah besar data DNA menggunakan model kecerdasan buatan. Model ini mengidentifikasi pola CRE yang membantu mengaktifkan atau menekan gen dalam sel tertentu. Para peneliti kemudian menggunakan wawasan ini untuk merancang saklar DNA sintetis yang menargetkan jaringan tertentu.

Pengujian dalam model langsung

tim Diuji Sakelar sintetis, atau CRE, sedang diuji pada model hewan untuk melihat seberapa baik kerjanya. Mereka mengamati hasil yang sukses, seperti mengaktifkan penanda fluoresen hanya di sel hati embrio ikan zebra tanpa mempengaruhi jaringan lain. Penargetan yang tepat ini menunjukkan potensi terapi masa depan yang akan mengaktifkan gen hanya pada satu jaringan atau organ.

Dengan menggunakan pendekatan AI ini, para ilmuwan telah menciptakan ribuan mikroorganisme baru, yang masing-masing memiliki fungsi unik untuk mengendalikan gen target. Perkembangan ini mungkin mengarah pada pengobatan genetik untuk kondisi yang perlu menargetkan sel-sel tertentu.

Penggunaan masa depan dan potensi medis

Alat ini mungkin mengarah pada pengembangan penyuntingan gen untuk tujuan penelitian, namun juga membuka pintu bagi terapi yang ditargetkan. Dengan kemampuan untuk menghidupkan atau mematikan gen pada tipe sel tertentu, para ilmuwan melihat penerapannya dalam mengobati kondisi genetik atau meningkatkan perbaikan jaringan. Seperti yang dicatat oleh peneliti utama Ryan Toohey, pendekatan ini memungkinkan para peneliti untuk menyempurnakan aktivitas gen dalam satu jaringan, membuka jalan bagi pengobatan dengan sedikit efek samping pada sel lain.