“利用人工智能设计 AAV-腺相关病毒 运载工具舰队，为基因治疗创造联邦快递。”
Dyno：“重塑基因治疗格局，使用 AI 驱动的 AAV-腺相关病毒载体”
基因疗法有可能改变病人细胞内的基因，可能是我们最有力的医学工具之一ーー它有望成为“一劳永逸”的遗传疾病治疗方法。当涉及到这些疾病时，我们通常精确地知道我们想要传递的基因有效载荷，但并不总是有正确的载体将它们传递到体内相关的细胞。腺相关病毒(AAV)被认为是基本上对人类无害的，是我们今天用来在体内传递治疗基因的主要载体(载体)。但是 AAV 也有它的局限性: 它可能无法将足够的基因载荷传递给正确的细胞，它很难制造，它在高剂量下会有严重的安全问题，而且许多病人不适合使用基于 AAV 的疗法，因为他们对某些 AAV 已经存在免疫力。我们目前只有两种被批准的基因疗法，但业界希望到2025年底每年有多达10-20种细胞和基因疗法获得批准。基因疗法有可能治疗——甚至治愈——数以千计的恶性疾病。
AAV-腺相关病毒 载体的治疗潜力最初是在20多年前观察到的。从那时起，科学家们一直在寻求多种方法来发现、进化或设计具有增强特性和性能的新型 aav。我们能否找到一种专门针对中枢神经系统的 AAV 来治疗神经退行性疾病？或者设计一个更容易制造的 AAV？这是一座难爬的山。AAV 衣壳是一种精致、复杂的20边形结构。当为了改进它们而操纵它们的时候，一个错误的步骤就会导致一个急剧的“跌落”，打破衣壳。即使你可以在优化一个特性上取得进展(比如组织特异性靶向) ，它也常常以其他特性(比如制造性和免疫原性)的重大损失为代价。这就是为什么传统方法——定向进化或理性设计，甚至是希望发现其他自然产生的 aav ——很少能产生改良衣壳的原因。我们需要一种更有效的方法来摆脱自然 aav 的局限性，并充分实现基因治疗的前景。
曾在加州理工学院(Caltech)学习物理学、曾在乔治•丘奇(George Church)著名的哈佛实验室(Harvard lab)接受培训的埃里克•凯尔西克(Eric Kelsic)一直在思考人工智能(AI)在生物学领域可以解决的最棘手、最有价值的问题，并意识到人工智能是一种理想的工具，可以加速寻找更好的自动驾驶汽车。2018年，他与机器学习专家(也是教会实验室的校友)山姆 · 西奈、阿德里安 · 维尔斯、托马斯 · 比约克隆德、资深生物技术企业家艾伦 · 克莱恩和乔治 · 丘奇共同创立了 Dyno Therapeutics。Dyno 的任务是创建人工智能设计的具有转化传递特性的 AAV 载体，以覆盖人类疾病的广阔景观。该公司的 CapsidMap 平台全面调查 AAV 地形图，并找到最佳路线来优化多个参数并行，以便快速生成更高效、高特异性和免疫原性较低的 AAV。与传统方法相比，Dyno 的人工智能驱动方法已被证明是非常多产的: 他们设计了自然发生的 AAV 衣壳的增强肝靶向变体，并利用机器学习模型在计算机上筛选了数十亿潜在序列，以设计数千个可行的人工合成 AAV 衣壳ー验证使用先进的机器学习模型设计高度多样化的功能性 AAV 衣壳。除了创造变革性的治疗方法，生产性生物平台也可以使新的商业模式。如果人工智能是设计具有多种功能的新型 aav 阵列的理想工具，那么人工智能设计的 aav 可以加速和重塑整个基因治疗行业。从一开始，Dyno 就选择了放弃传统的投资自己产品流水线的方式(即开发自己的基因疗法) ，而是决定建立一个平台，作为水平的“基础设施”层，为所有基因疗法提供新型的 aav。Dyno 的方法在这里已经被证明是非常多产的: 该公司已经签署了合作伙伴关系，总价值可能超过40亿美元，为下一代的基因治疗领导者开发 AAV 载体，如肌肉疾病的 sarpta，眼疾的 Novartis，以及中枢神经系统和肝脏的罗奇/Spark Therapeutics。而这仅仅是他们攀登的开始。