Startup Cradle 让您只需输入提示即可设计定制蛋白质

这个街区有一家新公司，其使命是使编程生物学变得容易。 这家欧洲初创公司称 座充 在建立自己的平台后，正在从隐身状态中脱颖而出。 它刚刚宣布了 5.5 万欧元（5.4 万美元）的种子轮融资，由 指数风险投资, 亲属资本和天使投资人，包括 Lyft 的联合创始人兼总裁 John ZimmerLYFT
，以及 Emily Leproust，首席执行官兼创始人 扭曲生物科学. Cradle 有两个站点——一个在荷兰代尔夫特，一个在瑞士苏黎世——跨越生物学和人工智能的世界，这是一种强大的技术融合，有可能破坏科学家设计蛋白质的方式。

不要被该公司看似狭隘地关注蛋白质所欺骗。 它们不仅仅是我们吃的东西——尽管工程 不含动物成分的肉、蛋和奶制品 产品确实是合成生物学的一大重点。 蛋白质也是多功能的生物机器，支撑着活细胞中几乎所有的功能，在生物学之外也有同样多的用途。 想想洗涤剂、化妆品和纺织品中使用的酶； 或产生强大疗法的抗体； 或者，事实上，在生物技术的任何其他领域，蛋白质催化反应以制造散装和特种化学品、香精和香料、生物燃料、材料等产品。 这些生物分子有无数种用途，Cradle 希望通过设计执行多种任务的定制蛋白质的能力来实现更多应用。

Cradle 的联合创始人兼首席执行官 Stef van Grieken 自称为“优质蛋白质供应商”。 在过去的十年里，他在 谷歌AI 领导多个机器学习应用程序的开发，以及 X、Google 的“moonshot 工厂”，评估早期项目的可行性。 在谷歌任职期间GOOG
，他开始着迷于蛋白质的语言——氨基酸序列如何转化为特定的折叠模式并形成允许蛋白质执行其复杂功能的结构。 从那时起，他一直致力于将自然语言处理技术与我们对蛋白质序列如何转化为功能的理解相结合，从而更好地预测合理的蛋白质设计。

设计师蛋白质是一个价值数十亿美元的产业：市场预计将达到 $十亿3.9 2024通过，在很大程度上是由基于蛋白质的疗法驱动的。 但它可能会更大：如果仅仅设计定制蛋白质不是那么困难的话，则有扩展到合成生物学其他领域的巨大潜力。 目前完成蛋白质工程的方法是在实验室中反复试验，达到设计规格的典型成功率不到 1%。 为了增加成功的机会，生物学家可以使用软件工具，例如 罗塞塔 or AlphaFold 根据序列预测蛋白质结构。 蛋白质最初只是一串氨基酸，可以像折纸一样折叠成 3D 形状。 但是预测折叠模式是一个极其复杂的问题，像 Rosetta 这样的程序需要多年的训练和数千台计算机才能运行。

Cradle 以不同的方式解决这个问题：他们使用生成模型对蛋白质进行“逆向工程”。 您可能听说过甚至使用过生成模型，例如 DALL-E 可以根据描述性输入创建新图像。 Cradle 的创始人想应用相同的原理来设计新的蛋白质结构。 他们不使用序列结构模型，而是使用在真实数据上训练的机器学习算法。 用户可以指定他们想要设计哪种蛋白质，平台将提供可以创建该结构的可能序列列表。 最好的部分是——你不必成为机器学习专家就可以使用它：

“Cradle 的自我教学、自我改进的生成式机器学习模型利用‘自然语言处理’的最新进展来预测生物学家需要改变蛋白质遗传密码的哪些部分，从而显着提高科学家获得积极实验结果的机会，而无需需要机器学习背景”，首席执行官在新闻稿中说。 “通过这种方法，Cradle 相信它可以将合成生物学产品推向市场的时间和成本减少一个数量级。”

今天，大多数生物技术和合成生物学公司在工程蛋白质方面都任其自生自灭。 主要参与者 蛋白质工程领域的包括 Thermo Fischer、Danaher、Agilent TechnologiesA
和 Bio-Rad，以及像 密码CDXS
, 脚本, 驯鹿生物科学公司, 阿尔泽达和不可能的食物。 但对于很多合成生物学公司来说，蛋白质工程是达到目的的手段，他们真正关注的是定制蛋白质的下游应用。 Cradle 希望为他们提供一种工具来提高他们成功的机会：“我们希望帮助团队通过更少但更成功的实验来设计蛋白质，”Stef 说。

Cradle 本身既不是合成生物学公司，也不是机器学习公司——两者都是。 “我们不想只是一家机器学习公司； 你真的还必须了解生物学，”Stef 说。 凭借其团队成员从谷歌、IBM 等公司带来的机器学习技术专业知识和卓越的实验室技能IBM
、Zymergen 和 Perfect Day，Cradle 仅由 13 人组成的团队在不到一年的时间内就构建了一个工作平台。 这个领域没有很多其他公司。 赛勒斯生物 由 Rosetta 的开发者、华盛顿大学教授大卫·贝克 (David Baker) 创立，是另一个使用 AI 辅助蛋白质设计来开发新疗法的公司。

为了与 Cradle 团队的多元化背景相匹配，该公司吸引了来自不同科技领域的投资者，包括 DNA 合成公司 Twist Bioscience 的创始人 Emily Leproust 和 Lyft 的总裁 John Zimmer。 拼车公司的兴趣起初可能令人惊讶； 但是机器学习的许多进步都来自其他技术领域。 公司的联合创始人 Jelle Prins 本人也来自 UberUBER
并参与为 Uber 和 Booking.com 等许多成功公司设计和构建首款应用程序。

这就是当不同领域的 深度科技 碰撞：一个充满新可能性的星系诞生了。 Stef 设想他的公司能够在化学品和配料领域、材料科学和工程以及其他领域推动合成生物学创新：“希望我们能成为更多公司的催化剂，因为将 [产品]市场应该下跌。 如果你能在几年内用 15 人的团队和几百万美元开发出一种生物基产品，那将是成功的。”

Cradle 的软件已经被几家公司使用，他们希望尽可能广泛地分发它。 这就是该平台可供学术界免费使用的原因。 Cradle 还提供友好的 IP 条款，用户无需为使用该平台开发的任何产品支付版税，并提供完整的隐私和安全性以保护商业秘密。 “我们想让每个人都可以使用它来使蛋白质工程民主化，”这是 Cradle 首席执行官的愿景。 Stef 将在明年的 SynBioBeta 会议上发表演讲，合成生物学的领导者和远见者齐聚一堂，共同打造更可持续的未来。 让我们看看 Cradle 的技术会激发出什么样的新创意。

谢谢 卡蒂亚·塔拉萨瓦 有关本文的更多研究和报告。 我是 SynBioBeta 的创始人，我所写的一些公司，包括 Twist Bioscience，都是 SynBioBeta会议 和 每周文摘.