指标超标准算法20倍,mRNA序列设计算法LinearDesign是如何做到的?
mRNA 疫苗疫苗具有生产周期快、无生物源性风险等优点,成为各国生命科学领域的关键竞争点。但目前的 mRNA 疫苗还存在稳定性差等问题,给疫苗的存储、运输和免疫原性都带来了挑战。
因此如何在最快速的时间内设计出既稳定、蛋白质表达效率又高的序列,是 mRNA 疫苗研究领域一个亟需解决的问题。想破局这一难题并不容易,序列设计需要海量计算。如新冠 mRNA 疫苗,若采用传统的遍历方法去寻找一条稳定的序列,需要查看2.4x10?32个 mRNA 序列。
为解决这一问题,百度研究院研发了 LinearDesign 算法,将自然语言处理领域中的「word lattice parsing」概念拓展到计算生物领域,开发出一套高效的 mRNA 序列设计算法。
LinearDesign 算法能够在 10 分钟内设计出最稳定的新冠 mRNA 疫苗序列,并能够同时优化序列稳定性和蛋白质表达,提升疫苗有效性。动物实验表明, LinearDesign 设计的新冠疫苗序列稳定性大大提升,且抗体滴度(疫苗最重要的指标之一)是疫苗公司基准序列的 20 倍。除了新冠 mRNA 疫苗之外,LinearDesign 算法还可应用于多种传染病疫苗、肿瘤治疗药物等。
论文链接:https://arxiv.org/abs/2004.10177
11月4日(周四)中午12点,机器之心最新一期分享邀请到百度研究院(硅谷)资深研究员张贺详解这一工作。
分享主题:从自然语言处理到生物计算:mRNA疫苗序列设计新算法LinearDesign
分享摘要:
mRNA疫苗基本原理和优缺点,并由此引出的mRNA疫苗序列设计问题
LinearDesign算法研发背景和过程
LinearDesign算法的基本思想和核心技术
LinearDesign算法的实验结果和应用前景
嘉宾简介:张贺,美国俄勒冈州立大学计算机博士,现任百度研究院(硅谷)资深研究员,专注于计算生物学领域的基础研究和算法应用,研究课题包括RNA结构预测、序列设计,以及mRNA疫苗、核酸药物设计等。分享时间:北京时间11月4日12:00-13:00直播间:关注机动组视频号,本周四开播。交流群:本次直播设有 QA 环节,欢迎加入本次直播交流群探讨交流。
如群已超出人数限制,请添加机器之心小助手:syncedai2、syncedai3、syncedai4 或 syncedai5,备注「mRNA」即可加入。
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