Chai-2, antibody design with artificial intelligence/Chai-2, diseño de anticuerpos con inteligencia artificial
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Antibodies are specialized proteins produced by the immune system, specifically by B lymphocytes, in response to the presence of foreign substances called antigens. Antigens can be microorganisms such as bacteria, viruses, fungi, parasites, toxins, or even tumor cells. Each antibody is unique and designed to specifically recognize and bind to a specific antigen, thanks to a variable region in its structure. This binding allows the immune system to identify and neutralize threats, either by blocking the action of the pathogen, facilitating its destruction, or marking it for elimination by other immune cells.
Los anticuerpos son proteínas especializadas producidas por el sistema inmunitario, específicamente por los linfocitos B, en respuesta a la presencia de sustancias extrañas llamadas antígenos. Los antígenos pueden ser microorganismos como bacterias, virus, hongos, parásitos, toxinas, o incluso células tumorales. Cada anticuerpo es único y está diseñado para reconocer y unirse de manera específica a un antígeno determinado, gracias a una región variable en su estructura. Esta unión permite al sistema inmunitario identificar y neutralizar amenazas, ya sea bloqueando la acción del patógeno, facilitando su destrucción o marcándolo para que otras células inmunes lo eliminen.
Traditionally, to manufacture synthetic antibodies, animals (mice, rabbits, etc.) are first immunized with the desired antigen and, after weeks or months, the generated antibodies are isolated and selected, or existing antibodies are modified through point mutations. However, this involves long cycles of trial and error. But now comes Chai-2, an artificial intelligence model developed by Chai Discovery that has represented a disruptive advance in the design and discovery of antibodies for biomedical and pharmaceutical applications.
Tradicionalmente, para fabricar anticuerpos sintéticos, primero se inmunizan animales (ratones, conejos, etc.) con el antígeno deseado y, tras semanas o meses, se aíslan y seleccionan los anticuerpos generados o se modifican anticuerpos existentes mediante mutaciones puntuales, pero esto implica ciclos largos de prueba y error. Pero ahora aparece Chai-2, un modelo de inteligencia artificial desarrollado por Chai Discovery que ha supuesto un avance disruptivo en el diseño y descubrimiento de anticuerpos para aplicaciones biomédicas y farmacéuticas.
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Unlike traditional methods, which require animal immunization, mass screening, or existing antibody templates, Chai-2 can design antibodies entirely from scratch using only antigen information. It requires no prior examples or templates; it designs antibody complementarity-determining regions (CDRs) from scratch, achieving a 16% to 20% success rate in generating functional antibodies—more than 100 times higher than the 0.1% success rate of traditional and previous AI methods.
A diferencia de los métodos tradicionales, que requieren inmunización animal, cribado masivo o plantillas de anticuerpos existentes, Chai-2 puede diseñar anticuerpos completamente desde cero usando solo la información del antígeno. No necesita ejemplos previos ni plantillas; diseña regiones determinantes de complementariedad (CDR) de los anticuerpos desde cero y todo esto logrando una tasa de éxito del 16% al 20% en la generación de anticuerpos funcionales, más de 100 veces superior al 0,1% de los métodos tradicionales y anteriores de IA.
The entire cycle, from computational design to experimental validation in the laboratory, can be completed in less than two weeks, whereas it previously required months or years. The antibodies generated have desirable pharmaceutical properties, comparable to current clinical antibodies. It allows for the design of different antibody formats, such as variable chain fragments (scFv), nanobodies (VHH), and miniproteins, and can optimize functional and pharmacological properties, even designing antibodies for multiple species.
El ciclo completo, desde el diseño computacional hasta la validación experimental en laboratorio, puede completarse en menos de dos semanas, cuando antes requería meses o años. Los anticuerpos generados tienen las propiedades farmacéuticas deseables, comparables a los anticuerpos clínicos actuales. Permite diseñar diferentes formatos de anticuerpos, como fragmentos de cadena variable (scFv), nanocuerpos (VHH) y miniproteínas y puede optimizar propiedades funcionales y farmacológicas, e incluso diseñar anticuerpos para múltiples especies.
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This artificial intelligence accelerates the development of biologic drugs, enabling therapeutic candidates to be developed in weeks. This dramatically reduces the costs and timescales of research and development in biotechnology and pharmaceuticals, facilitating rapid responses to emerging diseases and personalized medicine. Chai Discovery plans to expand the database and refine the algorithms to enhance the model's generalization and robustness.
Esta inteligencia artificial acelera el desarrollo de medicamentos biológicos, permitiendo la obtención de candidatos terapéuticos en semanas, lo que reduce drásticamente los costes y tiempos de investigación y desarrollo en biotecnología y farmacéutica, facilitando la respuesta rápida ante enfermedades emergentes y la medicina personalizada. Chai Discovery planea ampliar la base de datos y perfeccionar los algoritmos para expandir la generalización y robustez del modelo.
A while ago, I heard Demis Hassabis, CEO of DeepMind, say that artificial intelligence would eradicate all diseases. At the time, it seemed like one of those "farts higher than their ass" that CEOs of the most disruptive companies often spout to praise their products, but news like this makes my hair stand on end just thinking they could achieve it. Beyond general artificial super intelligence, specialized models like this Chai-2 will revolutionize the world very soon.
Hace unos tiempo escuché a Demis Hassabis CEO de DeepMind decir que con la inteligencia artificial se acabaría con todas las enfermedades. En su momento me pareció uno de esos "pedos más altos que el culo" que los CEO's de las compañías más disruptivas suelen soltar para ensalzar sus productos, pero noticias como esta me ponen los pelos de punta solo de pensar que lo puedan lograr. Más allá de las super inteligencias artificiales generales los modelos especializados como este Chai-2 en muy poco tiempo revolucionarán el mundo.
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https://innovirtuoso.com/ai-and-biotechnology/chai-discoverys-ai-revolution-how-chai-2-achieves-a-20-success-rate-in-antibody-design-100x-better-than-traditional-methods/