Οι Laurynas Karpus, Vykintas Jauniškis και Irmantas Rokaitis ανέπτυξαν ένα εργαλείο σχεδιασμού ενζύμων με βάση την τεχνητή νοημοσύνη, το οποίο θα μπορούσε να φέρει την επανάσταση στην υγεία, τη βιωσιμότητα και την παραγωγή.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
Τα ένζυμα είναι ο κρυφός μηχανισμός πίσω από μεγάλο μέρος της σημερινής ιατρικής, βιομηχανικής και περιβαλλοντικής προόδου, όμως οι συμβατικές μέθοδοι σχεδιασμού ενζύμων έχουν φτάσει στα όριά τους. Εκεί έρχονται ο Laurynas Karpus (30 ετών), ο Vykintas Jauniškis (29 ετών) και ο Irmantas Rokaitis (28 ετών).
Αυτοί οι Λιθουανοί καινοτόμοι πρωτοπόρησαν με μια πλατφόρμα με τεχνητή νοημοσύνη που παράγει ένζυμα κατά παραγγελία από το μηδέν, χωρίς τους περιορισμούς των προτύπων της φύσης. Χάρη στην πρωτοποριακή εφεύρεσή τους, βρέθηκαν μεταξύ των δέκα κορυφαίων Διαμορφωτών του Αύριο στο Βραβείο Νέων Εφευρετών 2025 του Ευρωπαϊκού Γραφείου Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας.
Ανατρέποντας τα δεδομένα στον σχεδιασμό ενζύμων
Το εργαλείο τους, που αναπτύχθηκε μέσω της εταιρείας τους, της Biomatter, είναι γνωστό ως πλατφόρμα Intelligent Architecture™. Δεν κάνει απλώς μικροαλλαγές σε αυτά που προσφέρει ήδη η φύση, δημιουργεί εντελώς νέα ένζυμα σχεδιασμένα για συγκεκριμένες βιομηχανικές και ιατρικές χρήσεις.
«Δημιουργώντας την τεχνολογία για τον σχεδιασμό νέων ενζύμων που περιορίζεται μόνο από τη φαντασία μας, υπερπηδούμε ένα βασικό εμπόδιο για την επίλυση προβλημάτων υγείας και βιωσιμότητας στον 21ο αιώνα», ανέφερε η τριάδα σε κοινή δήλωση.
Η πλατφόρμα συνδυάζει μηχανική μάθηση, μοντελοποίηση με βάση τη φυσική και πειραματικές δοκιμές για τη συνεχή βελτίωση της ενζυμικής παραγωγής της. Το αποτέλεσμα; Επεκτάσιμα, αποτελεσματικά και εξαιρετικά προσαρμοσμένα βιολογικά εργαλεία που μπορούν να επιταχύνουν τα πάντα, από την ανάπτυξη φαρμάκων έως την πράσινη χημεία.
Από τη συνεργασία ως φοιτητές στη διατάραξη της βιομηχανίας
Το ταξίδι ξεκίνησε το 2017 στο Ινστιτούτο Βιοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Βίλνιους, όπου η τριάδα συνεργάστηκε σε πρώιμα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης για την παραγωγή ενζύμων. Μία από τις πρώτες τους καινοτομίες ήταν το ProteinGAN, ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης που κατέδειξε την εφικτότητα δημιουργίας νέων, λειτουργικών ενζύμων. Αυτή η επιτυχία τούς οδήγησε να ιδρύσουν από κοινού τη Biomatter το 2018 μαζί με τους επιστήμονες Rolandas Meškys και Donatas Repečka.
Έκτοτε, η Biomatter σύναψε συνεργασία με ηγέτες της βιοτεχνολογίας, όπως η Kirin, για την παραγωγή ολιγοσακχαριτών ανθρώπινου γάλακτος (HMO), απαραίτητων θρεπτικών συστατικών για την υγεία των βρεφών, και με την ArcticZymes Technologies, για την ανάπτυξη καλύτερων ενζύμων για γονιδιακή θεραπεία, παρασκευή εμβολίων και βιοεπεξεργασία.
«Στόχος μας είναι να κάνουμε την ενζυμική μηχανική ταχύτερη και φθηνότερη και να λύσουμε ένα πρόβλημα που δεν μπορούσε να λυθεί παλαιότερα», λέει ο Rokaitis, τονίζοντας την ικανότητα της Biomatter να ανταποκρίνεται σε συγκεκριμένες ανάγκες της βιομηχανίας πέρα από την παραδοσιακή μηχανική στον τομέα. «Κάθε ένζυμο που φτιάχνουμε έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στο συγκεκριμένο κομμάτι της βιομηχανίας και να το καταστήσει πολύ πιο βιώσιμο», προσθέτει ο Karpus.
Ένζυμα κατά παραγγελία ως καταλύτες για τη βιωσιμότητα
Το έργο τους έρχεται σε μια κρίσιμη περίοδο. Με την αγορά ενζύμων να αναμένεται να αυξηθεί από 10 δισεκατομμύρια ευρώ το 2025 σε 15 δισεκατομμύρια ευρώ έως το 2034, η ανάγκη για λύσεις ενζύμων επόμενης γενιάς είναι κρίσιμη. Επιπλέον, η καινοτομία της ομάδας από τη Λιθουανία υποστηρίζει τους Στόχους Βιώσιμης Ανάπτυξης των Ηνωμένων Εθνών, συγκεκριμένα τον ΣΒΑ 3 (Καλή υγεία και ευημερία) και τον ΣΒΑ 9 (Βιομηχανία, καινοτομία και υποδομές).
Τα ένζυμα της Biomatter που δημιουργούνται με τεχνητή νοημοσύνη δεν είναι απλώς μια επιστημονική πρόοδος, είναι μια υπόσχεση για ένα πιο προσαρμοστικό και βιώσιμο μέλλον.
Για τον Karpus, αυτό το μέλλον, καθώς και η προσέγγισή μας προς αυτό, έχει να κάνει τόσο με τη νοοτροπία όσο και με την επιστήμη: «Η συμβουλή μου προς τις νεότερες γενιές θα ήταν να μη φοβούνται τη δημιουργία, διότι το μέλλον δεν είναι προκαθορισμένο: το μέλλον είναι αυτό που εσείς θα φτιάξετε.»