स्टार्टअप क्रैडल की मदद से आप केवल एक प्रांप्ट में टाइप करके कस्टम प्रोटीन डिजाइन कर सकते हैं

ब्लॉक पर एक नई कंपनी है जिसका मिशन प्रोग्रामिंग बायोलॉजी को आसान बनाना है। यूरोपीय स्टार्टअप कहा जाता है पालना अपने मंच का निर्माण करने के बाद चुपके से उभर रहा है। इसने अभी-अभी €5.5 मिलियन ($5.4m) के सीड फंडिंग राउंड की घोषणा की है इंडेक्स वेंचर्स, तरह की पूंजी, और Lyft के सह-संस्थापक और अध्यक्ष जॉन ज़िमर सहित एंजेल निवेशकLyft
, और एमिली लेपरौस्ट, सीईओ और संस्थापक ट्विस्ट बायोसाइंस. दो साइटों के साथ - एक डेल्फ़्ट, नीदरलैंड्स में, और एक ज्यूरिख, स्विटज़रलैंड - क्रैडल जीव विज्ञान और कृत्रिम बुद्धिमत्ता की दुनिया में फैला हुआ है, प्रौद्योगिकियों का एक शक्तिशाली संलयन जो वैज्ञानिकों के प्रोटीन को डिजाइन करने के तरीके को बाधित करने की धमकी देता है।

प्रोटीन पर कंपनी के प्रतीत होने वाले संकीर्ण फोकस से धोखा न खाएं। वे केवल कुछ ऐसा नहीं हैं जो हम खाते हैं - हालांकि इंजीनियरिंग पशु-मुक्त मांस, अंडा और डेयरी उत्पाद वास्तव में सिंथेटिक जीव विज्ञान का एक बड़ा फोकस है। प्रोटीन भी बहुमुखी जैविक मशीनें हैं जो जीवित कोशिकाओं में लगभग हर कार्य को रेखांकित करती हैं और जीव विज्ञान के बाहर समान रूप से कई उपयोग करती हैं। डिटर्जेंट, सौंदर्य प्रसाधन और वस्त्रों में प्रयुक्त एंजाइमों के बारे में सोचें; या एंटीबॉडी जो शक्तिशाली चिकित्सीय बनाते हैं; या, वास्तव में, जैव प्रौद्योगिकी का कोई अन्य क्षेत्र जहां प्रोटीन थोक और विशेष रसायन, स्वाद और सुगंध, जैव ईंधन, सामग्री, और अधिक जैसे उत्पाद बनाने के लिए प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है। इन जैव अणुओं के लिए अनगिनत उपयोग हैं, और क्रैडल बहुमुखी कार्यों को करने वाले कस्टम प्रोटीन को डिजाइन करने की क्षमता के साथ और भी अधिक अनुप्रयोगों को सक्षम करना चाहता है।

क्रैडल के सह-संस्थापक और सीईओ स्टेफ वैन ग्रिकेन एक स्व-वर्णित "उत्कृष्ट प्रोटीन के पुर्जा" हैं। में काम करते हुए उन्होंने पिछला दशक बिताया Google एआई कई मशीन लर्निंग अनुप्रयोगों के विकास के साथ-साथ X, Google की "मूनशॉट फ़ैक्टरी", प्रारंभिक चरण की परियोजनाओं की व्यवहार्यता का आकलन करना। Google में अपने कार्यकाल के दौरानGOOG
, वह प्रोटीन की भाषा से मोहित हो गए - कैसे अमीनो एसिड अनुक्रम विशिष्ट फोल्डिंग पैटर्न में परिवर्तित हो जाते हैं और संरचनाएं बनाते हैं जो प्रोटीन को उनके परिष्कृत कार्यों को पूरा करने की अनुमति देते हैं। तब से, वह प्राकृतिक भाषा प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी को हमारी समझ के साथ संयोजित करने के विचार पर काम कर रहा है कि तर्कसंगत प्रोटीन डिजाइन के लिए बेहतर भविष्यवाणियां करने के लिए प्रोटीन अनुक्रम कैसे कार्य करता है।

डिजाइनर प्रोटीन एक बहु अरब डॉलर का उद्योग है: बाजार तक पहुंचने का अनुमान है 3.9 द्वारा 2024 अरब $, बड़े हिस्से में प्रोटीन-आधारित चिकित्सीय द्वारा संचालित। लेकिन यह और भी बड़ा हो सकता है: सिंथेटिक जीव विज्ञान के अन्य क्षेत्रों में शाखा लगाने की बहुत बड़ी संभावना है, अगर केवल कस्टम प्रोटीन डिजाइन करना इतना मुश्किल नहीं होता। जिस तरह से प्रोटीन इंजीनियरिंग वर्तमान में प्रयोगशाला में परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से की जाती है, और डिजाइन विनिर्देशों को पूरा करने की सामान्य सफलता दर 1% से कम है। सफलता की संभावनाओं को बढ़ाने के लिए जीवविज्ञानी जैसे सॉफ्टवेयर टूल का उपयोग कर सकते हैं Rosetta or अल्फाफोल्ड इसके अनुक्रम के आधार पर प्रोटीन संरचना की भविष्यवाणी करने के लिए। प्रोटीन केवल अमीनो एसिड के तार के रूप में शुरू होते हैं जो ओरिगेमी की तरह 3डी आकार में बदल जाते हैं। लेकिन तह पैटर्न की भविष्यवाणी करना एक अविश्वसनीय रूप से जटिल समस्या है, और रोसेटा जैसे कार्यक्रम को चलाने के लिए वर्षों के प्रशिक्षण और हजारों कंप्यूटरों की आवश्यकता होती है।

क्रैडल अलग तरीके से समस्या का सामना कर रहा है: वे "रिवर्स इंजीनियर" प्रोटीन के लिए एक जनरेटिव मॉडल का उपयोग कर रहे हैं। आपने जनरेटिव मॉडल जैसे के बारे में सुना या इस्तेमाल भी किया होगा DALL-E जो वर्णनात्मक इनपुट के आधार पर नई छवियां बना सकता है। क्रैडल के संस्थापकों ने नए प्रोटीन आर्किटेक्चर को डिजाइन करने के लिए समान सिद्धांत लागू करने के बारे में सोचा। अनुक्रम-संरचना मॉडल का उपयोग करने के बजाय, वे वास्तविक डेटा पर प्रशिक्षित मशीन लर्निंग एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं। उपयोगकर्ता निर्दिष्ट कर सकता है कि वे किस प्रकार का प्रोटीन डिज़ाइन करना चाहते हैं, और प्लेटफ़ॉर्म संभावित अनुक्रमों की एक सूची प्रदान करेगा जो उस संरचना को बना सकते हैं। और सबसे अच्छी बात यह है - इसका उपयोग करने के लिए आपको मशीन लर्निंग विशेषज्ञ होने की आवश्यकता नहीं है:

"क्रैडल का स्व-शिक्षण, स्व-सुधार जनरेटिव मशीन लर्निंग मॉडल 'प्राकृतिक भाषा प्रसंस्करण' में हाल की प्रगति पर आधारित है, यह भविष्यवाणी करने के लिए कि प्रोटीन के आनुवंशिक कोड के किन हिस्सों को एक जीवविज्ञानी को बदलने की आवश्यकता होगी, एक वैज्ञानिक के बिना सकारात्मक प्रयोगात्मक परिणाम प्राप्त करने की संभावना में काफी सुधार होगा। एक मशीन-लर्निंग पृष्ठभूमि की आवश्यकता है", सीईओ ने एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा। "इस पद्धति के माध्यम से, क्रैडल का मानना ​​​​है कि यह सिंथेटिक जीव विज्ञान उत्पाद को परिमाण के क्रम से बाजार में लाने के समय और लागत को कम कर सकता है।"

जब इंजीनियरिंग प्रोटीन की बात आती है तो आज, अधिकांश बायोटेक और सिंथेटिक बायोलॉजी कंपनियों को उनके अपने उपकरणों पर छोड़ दिया जाता है। प्रमुख खिलाड़ी प्रोटीन इंजीनियरिंग क्षेत्र में थर्मो फिशर, दानहेर, एजिलेंट टेक्नोलॉजीज शामिल हैंA
, और बायो-रेड, साथ ही छोटी कंपनियां जैसे कोडेक्सिससीडीएक्सएस
, जेनस्क्रिप्ट, कारिबू बायोसाइंसेज, अर्ज़ेदा, और असंभव खाद्य पदार्थ। लेकिन कई सिंथेटिक जीव विज्ञान कंपनियों के लिए, प्रोटीन इंजीनियरिंग एक अंत का साधन है, और वे वास्तव में जिस पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं वह कस्टम प्रोटीन के डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग हैं। क्रैडल उन्हें सफलता की संभावनाओं को बेहतर बनाने के लिए एक उपकरण प्रदान करना चाहता है: "हम कम और अधिक सफल प्रयोगों के साथ टीम इंजीनियर प्रोटीन की मदद करना चाहते हैं," स्टीफ ने कहा।

क्रैडल अपने आप में न तो सिंथेटिक बायोलॉजी है और न ही मशीन लर्निंग कंपनी - वे दोनों हैं। “हम सिर्फ एक मशीन लर्निंग कंपनी नहीं बनना चाहते थे; आपको वास्तव में जीव विज्ञान को भी समझना होगा," स्टेफ ने कहा। मशीन लर्निंग टेक्नोलॉजी में विशेषज्ञता और बेहतर लैब कौशल के साथ जो उनकी टीम के सदस्य Google, IBM जैसी कंपनियों से लाए थेआईबीएम
, जिमरजेन, और परफेक्ट डे, क्रैडल की सिर्फ 13 लोगों की टीम ने एक साल से भी कम समय में एक कामकाजी मंच बनाया है। इस स्पेस में बहुत सारी दूसरी कंपनियां नहीं हैं। साइरस बायो रोसेटा के डेवलपर डेविड बेकर द्वारा स्थापित, वाशिंगटन विश्वविद्यालय में एक प्रोफेसर, एक और है जो उपन्यास चिकित्सा विज्ञान के विकास के लिए एआई-एडेड प्रोटीन डिज़ाइन का उपयोग करता है।

क्रैडल टीम की विविध पृष्ठभूमि से मेल खाने के लिए, कंपनी ने तकनीक के विभिन्न क्षेत्रों से निवेशकों को आकर्षित किया है, जिसमें डीएनए सिंथेसिस कंपनी ट्विस्ट बायोसाइंस के संस्थापक एमिली लेप्राउस्ट और लिफ़्ट के अध्यक्ष जॉन जिमर शामिल हैं। राइड शेयर कंपनी की दिलचस्पी पहली बार में आश्चर्यजनक हो सकती है; लेकिन मशीन लर्निंग में बहुत सारी प्रगति तकनीक के अन्य क्षेत्रों से हुई है। कंपनी के को-फाउंडर जेले प्रिन्स खुद उबर से आए थेUBER
और Uber और Booking.com जैसी कई सफल कंपनियों के लिए पहले ऐप को डिज़ाइन करने और बनाने में शामिल थे।

और ऐसा तब होता है जब विभिन्न क्षेत्रों के गहरी तकनीक टकराना: नई संभावनाओं की एक आकाशगंगा का जन्म हुआ है। स्टीफ ने अपनी कंपनी को रसायनों और अवयवों के स्थान, सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग, और अन्य क्षेत्रों में सिंथेटिक जीव विज्ञान के नवाचारों को सशक्त बनाने की कल्पना की: "उम्मीद है कि हम कई और कंपनियों के निर्माण के लिए एक उत्प्रेरक बनने जा रहे हैं क्योंकि [उत्पादों] को प्राप्त करने की लागत बाजार नीचे जाना चाहिए। यदि आप कुछ वर्षों में 15 लोगों की टीम के साथ जैव-आधारित उत्पाद बना सकते हैं और केवल कुछ मिलियन डॉलर, तो यह एक सफलता होगी।

क्रैडल के सॉफ्टवेयर का पहले से ही कई कंपनियों द्वारा उपयोग किया जा रहा है, और वे इसे यथासंभव व्यापक रूप से वितरित करना चाहते हैं। यही कारण है कि मंच शिक्षाविदों के लिए उपयोग करने के लिए स्वतंत्र है। क्रैडल अनुकूल आईपी शर्तों की भी पेशकश कर रहा है, जहां उपयोगकर्ताओं को प्लेटफॉर्म का उपयोग करके विकसित किए गए किसी भी उत्पाद पर रॉयल्टी का भुगतान नहीं करना पड़ता है, साथ ही व्यापार रहस्यों की सुरक्षा के लिए पूर्ण गोपनीयता और सुरक्षा भी प्रदान की जाती है। क्रैडल के सीईओ का दृष्टिकोण है, "हम प्रोटीन इंजीनियरिंग का लोकतंत्रीकरण करने के लिए इसे हर किसी के लिए उपलब्ध कराना चाहते हैं।" स्टेफ अगले साल SynBioBeta सम्मेलन में बोलेंगे, वह स्थान जहां सिंथेटिक जीव विज्ञान के नेता और दूरदर्शी अधिक टिकाऊ भविष्य लाने के लिए इकट्ठा होते हैं। आइए देखें कि क्रैडल की तकनीक किस तरह के नए विचारों को प्रेरित करेगी।

आप के लिए धन्यवाद कटिया तारासव इस लेख पर अतिरिक्त शोध और रिपोर्टिंग के लिए। मैं SynBioBeta का संस्थापक हूं, और कुछ कंपनियां जिनके बारे में मैं लिखता हूं, जिसमें ट्विस्ट बायोसाइंस भी शामिल है, के प्रायोजक हैं SynBioBeta सम्मेलन और साप्ताहिक पाचन.