- Claude menghasilkan lebih dari 318.000 desain protein dalam 64 jam, 17 di antaranya lolos uji.
- Setiap tahun, sengatan kalajengking mempengaruhi setidaknya 1,2 juta orang, menyebabkan lebih dari 3.250 kematian.
- Penelitian ini berfokus pada lima racun saraf kalajengking dari berbagai daerah.
- Uji lebih lanjut diperlukan untuk mengevaluasi netralisasi racun, keamanan, dan efektivitas terapi.
Claude dalam waktu singkat 64 jam telah menghasilkan lebih dari 318.000 desain protein, di mana 17 di antaranya lolos uji kombinasi laboratorium terhadap racun saraf kalajengking berbahaya, langkah ini dapat mempercepat penelitian antivenom. Penelitian ini didukung oleh Citrini Research dan dilakukan oleh Adaptyv Bio serta Twist Bioscience dalam pengujian laboratorium. Penelitian ini menguji total 211 desain terpilih, di mana 17 di antaranya memenuhi standar kombinasi yang ketat.
Langkah Awal dalam Pengembangan Antivenom
Calon terkuat menunjukkan afinitas pengikatan terhadap racun kalajengking Meksiko pada tingkat nanomolar, yang menunjukkan interaksi molekuler yang erat. Hasil ini menandai langkah awal dalam pengembangan antivenom yang berpotensi, bukan solusi terapi yang siap pakai.
Setiap tahun, sengatan kalajengking mempengaruhi setidaknya 1,2 juta orang, menyebabkan lebih dari 3.250 kematian, terutama terjadi di daerah dengan sumber daya medis yang terbatas. Antivenom yang ada biasanya diproduksi melalui imunisasi hewan (termasuk kuda) untuk mengekstrak antibodi, proses produksi dapat memakan waktu berbulan-bulan, dan efektivitas terapi hanya terbatas pada racun tertentu. Untuk mengatasi keterbatasan ini, Anthropic menunjuk model penelitian internal Claude untuk merancang protein pengikat kecil (minibinders), yang dirancang khusus untuk menempel pada target tertentu.
Proyek ini berfokus pada lima racun saraf kalajengking dari Meksiko, Brasil, Afrika Utara, dan Timur Tengah.
Uji Kekuatan Pengikatan Calon
Claude beroperasi secara mandiri, menggunakan 12 alat desain protein untuk menghasilkan 318.484 calon, dan menghitung penyaringan 553.052 pasangan protein dengan racun. Proyek ini menghabiskan sekitar 10.000 jam GPU. Setelah petunjuk awal dan empat petunjuk lanjutan, Claude memilih 180 desain untuk diuji di laboratorium. Para peneliti kemudian menambahkan 31 desain lagi dengan bantuan model. Akhirnya, 211 calon termasuk protein yang dirancang khusus untuk satu racun serta protein yang bertujuan untuk mengikat beberapa racun sekaligus.
Adaptyv Bio dan Twist Bioscience menggunakan metode laboratorium yang berbeda untuk memproduksi protein ini, dan mengukur tingkat pengikatan menggunakan teknologi resonansi plasma permukaan, yang dapat melacak kekuatan molekuler yang menempel dan kecepatan pemisahannya.
Untuk memenuhi syarat, setiap calon harus menunjukkan kekuatan pengikatan yang stabil di dua laboratorium, memenuhi ambang afinitas yang ditentukan, dan tidak menunjukkan pengikatan yang terdeteksi terhadap protein manusia yang tidak relevan yang digunakan sebagai kontrol. Akhirnya, 17 desain memenuhi persyaratan ini, termasuk 7 untuk racun kalajengking Meksiko Cn2, 4 untuk AaH I dan AaH II, serta 2 untuk LqhIII. Semua desain multi-racun tidak berhasil menargetkan lebih dari satu racun. Dari 60 desain yang dikembangkan khusus untuk satu racun, 11 berhasil, dengan tingkat keberhasilan sekitar 18%.
Dua calon utama Cn2-B1 dan Cn2-B2 menunjukkan kekuatan pengikatan yang sangat kuat. Uji kompetisi menunjukkan bahwa posisi mereka menempel mirip dengan antibodi yang sebelumnya menunjukkan kemampuan untuk menetralkan Cn2 pada tikus. Namun, para peneliti hanya melakukan uji pengikatan terhadap racun yang diproduksi di laboratorium dan belum menguji racun yang diekstrak dari kalajengking, sehingga belum dapat dipastikan apakah calon ini dapat menghentikan aktivitas racun dalam sel atau melindungi hewan.
Uji lebih lanjut diperlukan untuk mengevaluasi netralisasi racun, keamanan, stabilitas, dan efektivitas terapi sebelum dapat dipertimbangkan untuk pengembangan klinis. Anthropic sedang merilis semua 211 desain, struktur prediksi, dan hasil eksperimen untuk mendukung penelitian lebih lanjut. Perusahaan ini menjelaskan temuan mereka dalam laporan teknis, bukan dalam jurnal yang ditinjau sejawat.
Kontribusi Claude terhadap Penelitian Antivenom
Penelitian Claude memberikan perspektif baru untuk pengembangan antivenom, terutama dalam menghadapi tantangan pada metode terapi yang ada. Setiap tahun, banyak orang terpengaruh oleh sengatan kalajengking, sehingga pengembangan antivenom yang cepat dan efektif sangat penting. Desain protein yang dihasilkan oleh Claude tidak hanya dalam jumlah besar, tetapi juga dirancang secara tepat untuk racun tertentu, yang dapat membuka jalan bagi solusi terapi di masa depan. Meskipun saat ini masih diperlukan pengujian lebih lanjut untuk menentukan efektivitasnya, penelitian ini menunjukkan potensi kecerdasan buatan di bidang biomedis.