Ученые из Института AIRI совместно с коллегами из Constructor University в Германии разработали искусственный интеллект (ИИ), который способен генерировать новые белковые молекулы для создания лекарств. Модель получила название DiMA и основана на принципе латентной диффузии.
Главная особенность DiMA заключается в том, что она значительно компактнее аналогов, но при этом демонстрирует более высокую эффективность. Система может создавать белковые последовательности, которых не существует в природе, и подбирать их в соответствии с заранее заданными условиями. Это важно для разработки препаратов, требующих белков с уникальными свойствами.
Белок представляет собой цепочку аминокислот, которая сворачивается в пространстве в определенную форму. Именно структура определяет его функции и характеристики. Ранее для генерации белков использовались языковые модели, которые формировали последовательности постепенно или целиком. Однако такие подходы требовали огромных вычислительных ресурсов и больших наборов данных.
DiMA использует новый метод — непрерывную Гауссову диффузию. На первом этапе ее обучили формировать биологически корректные белки, которые не повторяют известные природные варианты. Затем система научилась генерировать белки с заданными характеристиками, например определенной трехмерной структурой или принадлежностью к нужному семейству.
Такой подход открывает возможность создавать белковые варианты, которые не встречались в природе, но соответствуют целям исследователей. Это расширяет представления о возможных конфигурациях белков и дает новые инструменты для биотехнологий и медицины.
Результаты работы были представлены на Международной конференции по машинному обучению ICML 2025.