Καθώς η γεωργία αντιμετωπίζει αυξανόμενη πίεση να παράγει περισσότερα με λιγότερες εισροές, η καινοτομία στη βιολογική προστασία των καλλιεργειών κινείται με πρωτοφανή ρυθμό. Η Micropep Technologies βρίσκεται στην πρώτη γραμμή αυτού του μετασχηματισμού με την-πλατφόρμα ανακάλυψης με τεχνητή νοημοσύνη, την Krisalix, που έχει σχεδιαστεί για να επιταχύνει την ανάπτυξη βιοδιαλύσεων που βασίζονται σε μικροπεπτίδια-. Σε μια πρόσφατη συνομιλία με την AgriBusiness Global, ο Mikael Courbot, Chief Technology Officer της Micropep Technologies, μοιράστηκε πώς η τεχνητή νοημοσύνη αναδιαμορφώνει την ανακάλυψη, επεκτείνει τις δυνατότητες του σχεδιασμού πεπτιδίων και επαναπροσδιορίζει τον τρόπο με τον οποίο φέρονται στην αγορά νέοι, βιώσιμοι τρόποι δράσης.
Αναδιαμόρφωση της ανακάλυψης προστασίας καλλιεργειών μέσω AI
Η τεχνητή νοημοσύνη ξεκλειδώνει νέες δυνατότητες για την ταχύτητα και την ακρίβεια της ανακάλυψης στην προστασία των καλλιεργειών. Ο Courbot εξηγεί ότι πλατφόρμες όπως το Krisalix μεταμορφώνουν ολόκληρη τη διαδικασία ανάπτυξης συγχωνεύοντας τη γενετική και προγνωστική τεχνητή νοημοσύνη με τη βιολογία, τη χημεία και την κατασκευή σε ένα ενοποιημένο σύστημα.
"Το Krisalix επιτρέπει τη μετατροπή από το σχεδιασμό μορίων στην εργαστηριακή επικύρωση σε μόλις εβδομάδες αντί για μήνες", λέει. «Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να επιταχύνουμε τα χρονοδιαγράμματα ανακάλυψης για νέους τρόπους δράσης στα μυκητοκτόνα, τα ζιζανιοκτόνα και τα εντομοκτόνα».
Σε αντίθεση με τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης γενικού-σκοπού που επικεντρώνονται στη γονιδιωματική ή την απεικόνιση, το Krisalix σχεδιάστηκε-για βιοδιαλύσεις που βασίζονται σε πεπτίδια-. Βελτιστοποιεί την απόδοση των μορίων, ενώ προβλέπει επίσης τη δυνατότητα κατασκευής και τη σταθερότητα, δυνατότητες που αλλάζουν θεμελιωδώς τον τρόπο με τον οποίο ανακαλύπτονται και διατίθενται στην αγορά οι βιοελέγχοι.
«Αυτό αντιπροσωπεύει κάτι περισσότερο από απλή ψηφιακή επιτάχυνση», προσθέτει ο Courbot. «Σηματοδοτεί έναν θεμελιώδη επανασχεδιασμό του τρόπου δημιουργίας μελλοντικών βιοελέγχων».
Επέκταση του Σχεδιασμού Πεπτιδίων Πέρα από Μυκητοκτόνα
Το πρώτο βιομυκητοκτόνο της Micropep, MPD-01, είναι η πρώτη σημαντική επικύρωση της πλατφόρμας Krisalix από την εταιρεία, αλλά είναι μόνο η αρχή. Ο Courbot οραματίζεται ένα πολύ ευρύτερο μέλλον για το σχεδιασμό πεπτιδίων.
«Με τις δυνατότητες μοντελοποίησης της Krisalix, μπορούμε να επεκτείνουμε το σχεδιασμό πεπτιδίων πολύ πέρα από τα μυκητοκτόνα και την τεχνολογία αντιμικροβιακών πεπτιδίων», εξηγεί. «Εξετάζουμε τα βιοζιζανιοκτόνα, τα βιοζιζανιοκτόνα, ακόμη και την ανθεκτικότητα και τη διατροφή των φυτών».
Η μηχανή εικονικής διαλογής της Krisalix μπορεί να μοντελοποιήσει εκατομμύρια υποψηφίων πεπτιδίων και να κατατάξει τα πιο ελπιδοφόρα με βάση τη δυναμική δέσμευσης, την αποτελεσματικότητα και τη σταθερότητα. «Το μόνο που χρειαζόμαστε είναι ένας στόχος πρωτεΐνης», λέει ο Courbot. "Η πλατφόρμα μπορεί να κάνει τα υπόλοιπα όσον αφορά τη δημιουργία μολύβδου."
Επειδή τα πεπτίδια απαντώνται φυσικά σε όλα τα φυτά και τους οργανισμούς, το ίδιο πλαίσιο μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα ευρύ φάσμα γεωργικών προκλήσεων, από το βιοτικό στρες που προκαλείται από παράσιτα και παθογόνα έως το αβιοτικό στρες όπως η ζέστη ή η ξηρασία. Με την πάροδο του χρόνου, η Courbot αναμένει ότι η Krisalix θα γίνει μια κεντρική μηχανή σχεδιασμού για βιώσιμες εισροές καλλιεργειών που βασίζονται σε μικροπεπτίδια-που είναι ασφαλέστερα, ταχύτερα στην ανάπτυξη και εύκολα προσαρμόσιμα σε καλλιέργειες και κλίματα.
Ανακαλύπτοντας νέους τρόπους δράσης
Ένα από τα μεγαλύτερα δυνατά σημεία του Krisalix έγκειται στην ικανότητά του να κινείται πέρα από τους γνωστούς τρόπους δράσης και να προβλέπει εντελώς νέες βιοχημικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πεπτιδίων και των πρωτεϊνικών τους στόχων. Συνδυάζοντας την κατάσταση-της--πρόβλεψης της πρωτεϊνικής δομής της τέχνης με τη δημιουργία πεπτιδικών συνδετικών υλικών που βασίζεται σε AI-, η πλατφόρμα μπορεί να προσομοιώσει τον τρόπο με τον οποίο τα πεπτίδια αλληλεπιδρούν με συγκεκριμένες πρωτεΐνες για να μπλοκάρουν ή να ρυθμίζουν τη λειτουργία τους.
«Αυτό μας επιτρέπει να αναγνωρίζουμε μικροπεπτίδια σε πολλαπλές τεχνολογίες», είπε ο Courbot. "Αυτό περιλαμβάνει αντιμικροβιακά πεπτίδια που διαταράσσουν τις μεμβράνες των μυκήτων, αναστολείς αλληλεπίδρασης πεπτιδίων-πρωτεϊνών και μικροπεπτίδια που ρυθμίζουν τη μετάφραση γονιδίων."
Αυτή η συστηματική προσέγγιση είναι απαραίτητη για την καταπολέμηση της αντοχής και την επέκταση των ορίων βιολογικής αποτελεσματικότητας. «Ανακαλύπτοντας νέους τρόπους δράσης», λέει, «μπορούμε να βοηθήσουμε να διασφαλιστεί ότι η βιολογική προστασία των καλλιεργειών θα συνεχίσει να εξελίσσεται παράλληλα με τις μεταβαλλόμενες γεωργικές προκλήσεις».
Εξορθολογισμός Δεδομένων για Εγγραφή
Η τεχνητή νοημοσύνη δεν επιταχύνει απλώς την ανακάλυψη: βελτιώνει επίσης την αυστηρότητα και την ιχνηλασιμότητα των δεδομένων πίσω από αυτήν. Ο Courbot σημειώνει ότι το Krisalix ενισχύει την αναπαραγωγιμότητα και τη διαφάνεια στην Ε&Α πεπτιδίων μέσω κεντρικών συνόλων δεδομένων και ισχυρών αγωγών MLOps που δημιουργούν τυποποιημένα, ανιχνεύσιμα πακέτα δεδομένων.
Μέσω της ενσωμάτωσης με το ADOPT Knowledge Engine, όλα τα πειραματικά δεδομένα συγκεντρώνονται για να διασφαλιστεί η αναπαραγωγιμότητα και να υποστηριχθεί η δημιουργία-υψηλής ποιότητας φακέλων για ρυθμιστικές υποβολές. «Δεδομένου ότι τα ρυθμιστικά πλαίσια για τα βιολογικά εξακολουθούν να εξελίσσονται, η ύπαρξη μιας διαδικασίας-που βασίζεται στα δεδομένα είναι ζωτικής σημασίας», λέει ο Courbot. «Το Krisalix όχι μόνο επιτρέπει τη δημιουργία καλύτερων μορίων αλλά και την ακεραιότητα των δεδομένων και την ιχνηλασιμότητα που χρειάζονται οι ρυθμιστές».
Κοιτάζοντας μπροστά: Η τεχνητή νοημοσύνη ως καταλύτης για τη βιώσιμη καινοτομία
Για τον Courbot, οι εργασίες στη Micropep μόλις ξεκινούν. «Τα μικροπεπτίδια αντιπροσωπεύουν μια νέα κατηγορία βιοδιαλύσεων που συνδυάζουν την ακρίβεια της χημείας με τη βιωσιμότητα των βιολογικών», λέει. "Η ταχεία εξέλιξη συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης όπως το Krisalix έχει κάνει τη διαδικασία ανακάλυψης δυναμική. Μαθαίνουμε συνεχώς και βελτιώνουμε την προγνωστική απόδοση με κάθε κύκλο."
Καθώς οι συνεργασίες της Micropep επεκτείνονται με κορυφαίες εταιρείες όπως η Corteva και η FMC, η Krisalix είναι έτοιμη να καθορίσει μια νέα γενιά εισροών καλλιέργειας που διακρίνονται από την απόδοση, την ασφάλεια και την επεκτασιμότητα.
«Τελικά», καταλήγει ο Courbot, «η καινοτομία πεπτιδίων που βασίζεται σε AI-θα προωθήσει τη γεωργία προς ένα μέλλον πιο παραγωγικό, ανθεκτικό και βιώσιμο».
