从头设计抗体,腾讯、北大团队预训练大语言模型登Nature子刊

简介: 【9月更文挑战第12天】近年来,抗体药物在生物医药领域展现出巨大潜力,但其高昂的研发成本和漫长周期成为瓶颈。为此,腾讯与北京大学合作开发了PALM-H3,这是一种基于预训练大语言模型的创新抗体设计方法。PALM-H3将抗体序列视为语言,利用Roformer模型学习其生成规律,实现从头设计高亲和力抗体,不依赖自然抗体,大幅提高研发效率和灵活性。此外,该方法还可广泛应用于疫苗设计和蛋白质工程等领域,加速新药上市。然而,确保抗体体内稳定性和安全性仍是挑战。论文详见:https://www.nature.com/articles/s41467-024-50903-y

近年来,随着生物医药领域的飞速发展,抗体药物在治疗各种疾病方面展现出了巨大的潜力。然而,抗体药物的开发过程却面临着诸多挑战,如高昂的研发成本、漫长的研发周期以及对自然抗体的依赖等。为了解决这些问题,腾讯和北京大学的研究团队合作开发了一种名为PALM-H3的创新方法,该方法利用预训练大语言模型实现了从头设计抗体的能力。

PALM-H3是一种基于预训练大语言模型的抗体设计方法,它利用了自然语言处理(NLP)领域的最新技术。该方法的核心思想是将抗体的序列数据视为一种语言,通过训练大语言模型来学习抗体序列的表示和生成规律。具体而言,PALM-H3使用了一种名为Roformer的预训练模型,该模型能够有效地编码抗体序列的绝对位置信息,并利用自监督学习策略从大规模的抗体序列数据中学习到丰富的语义信息。

PALM-H3的优势在于它能够从头设计出具有高亲和力的抗体,而无需依赖自然抗体。这使得抗体药物的开发过程更加高效和灵活,有望大大缩短研发周期并降低研发成本。此外,PALM-H3还具有出色的泛化能力,能够设计出针对各种抗原的抗体,包括新型突变株如COVID-19的XBB变体。

然而,PALM-H3也面临着一些挑战。首先,抗体药物的开发是一个复杂的过程,涉及多个环节和因素,如抗体的亲和力、特异性、稳定性等。PALM-H3虽然能够从头设计出具有高亲和力的抗体,但如何保证这些抗体在体内的稳定性和安全性仍然是一个挑战。其次,抗体药物的开发还需要考虑临床应用的可行性和经济性,如生产成本、给药方式等。这些因素都需要在抗体设计的过程中加以考虑和优化。

尽管面临一些挑战,但PALM-H3作为一种创新的抗体设计方法,具有广阔的应用前景。首先,它可以加速抗体药物的开发过程,缩短研发周期并降低研发成本,从而加速新药的上市速度。其次,它可以提高抗体药物的多样性和创新性,为治疗各种疾病提供更多的选择。此外,PALM-H3还可以应用于其他领域,如疫苗设计、蛋白质工程等。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-50903-y

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