Команда исследователей из Университета Райса и лаборатории Чанпинг представила инновационный искусственный интеллект — RibbonFold, предназначенный для точного моделирования структуры амилоидных бляшек. Эти белки с нарушенной свёрткой считаются одним из ключевых факторов в развитии болезней Альцгеймера, Паркинсона и диабета II типа.
Амилоиды отличаются высокой структурной изменчивостью и низкой предсказуемостью, что делает их анализ особенно сложным для традиционных ИИ-инструментов, таких как AlphaFold2 и AlphaFold3. RibbonFold преодолевает это ограничение, демонстрируя стабильный TM-показатель на уровне 0,5 при тестировании на независимых выборках — существенно выше, чем у своих предшественников.
В отличие от классических белков, амилоидные структуры склонны к агрегации: начальные малые образования со временем захватывают другие молекулы, формируя плотные, нерастворимые комплексы, нарушающие функции клеток. Патогенез таких заболеваний может растягиваться на десятилетия, что объясняет запоздалое появление симптомов. Как показали авторы, именно наиболее стабильные и наименее растворимые формы амилоидов становятся доминирующими, провоцируя прогрессирование болезни.
RibbonFold построен на архитектуре машинного обучения, позволяющей обрабатывать и анализировать множество различных аминокислотных последовательностей с высокой скоростью и точностью. Это делает возможным не только фундаментальные исследования, но и применение инструмента в разработке терапевтических агентов, нацеленных на конкретные формы амилоидов.
Кроме медицинских приложений, новый алгоритм может стать основой для создания новых биоматериалов и диагностики заболеваний на доклинической стадии, ещё до появления явных признаков нарушения когнитивных или моторных функций.
Разработка RibbonFold открывает перспективы точечного вмешательства в молекулярные механизмы заболеваний, где структурная специфичность играет решающую роль. Это важный шаг к персонализированной медицине и новому поколению биоинформатических решений.