Биотехнологии

В статье описывается архитектура автономной (внесетевой) полностью локальной системы поиска информации, предназначенной для анализа глобальной медицинской литературы на общедоступных серийных вычислительных устройствах в условиях жестких ограничений по объему памяти. Используя базу данных из примерно 2500 современных тщательно отобранных монографий и ресурсоэффективную агентную структуру, система преодолевает разрыв между обширными базами данных медицинских публикаций и возможностями работующего локально типового серийного оборудования, сохраняя при этом абсолютную конфиденциальность данных и детерминированную проверяемость результатов поиска. Система облегчает извлечение научных знаний из литературы в области лечебного дела, клинической фармакологии и биохимии. Она также предоставляет механизм поиска изображений медицинских патологий по их словесным описаниям и средства визуализации инструментальных медицинских исследований в формате DICOM. Предлагаемый ИИ асистент служит доступным ускорителем семантических исследований для практикующих врачей, биомедицинских инженеров и междисциплинарных специалистов.

В прошлой статье мы попробовали описать старение как переход биологической системы из молодого устойчивого состояния в старое. Теперь попробуем перейти от математической модели к реальным транскриптомным данным, найти измеримый «вектор старения», подобрать воздействия, способные направить систему обратно, и, наконец, проверить полученные предсказания на живых организмах.

Сломаю руку — пришьют новую. Откажет сердце — поставят помпу. Постареет кожа — натянут, подкрутят, распечатают на биопринтере свежую партию.

Этой фантазией живёт и дышит добрая половина разговоров про биохакинг и носимые устройства. Тело — черновик. Организм — машина на гарантии, и гарантия, если повезёт, продлевается бесконечно. Сел аккумулятор — сменил. Обновил прошивку — стал версией себя 2.0.

Удобная мысль. С железкой не страшно, железку не жалко, железку можно улучшать бесконечно.

Вопрос один: судя по тому, что происходит в реальных клиниках на реальных телах — мы точно уже там? В светлом биохакнутом будущем.

Технологический прогресс последних двадцати лет превратил секвенирование из дорогостоящей лабораторной процедуры в относительно массовый инструмент, и теперь главный вопрос уже не «можно ли», а «как сделать это ещё дешевле и доступнее». Особенно остро эта проблема стоит для стран, которые хотят внедрить в здравоохранение принципы персонализированной медицины. К таким странам относится и Россия.

Масштаб происходящей трансформации лучше всего отражают цифры. По оценке MarketsandMarkets, мировой рынок секвенаторов нового поколения (NGS) в 2025 году достиг $12,77 млрд, к 2026 году вырастет до $13,81 млрд, а к 2031 году — более чем удвоится, превысив $27 млрд (Рис.1). Другие аналитические агентства дают близкие, хотя и немного различающиеся оценки: Grand View Research прогнозирует рост до $42,25 млрд к 2033 году (около 18% в год). Быстрее всего растёт сегмент услуг секвенирования (контрактное секвенирование, подготовка библиотек, анализ данных и тому подобное). По разным оценкам его годовой прирост составляет 18–23%.

В 2012 году ученые показали, что бактериальную систему CRISPR-Cas9 можно превратить в программируемые «ножницы» для ДНК. Через восемь лет Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье получили за эту работу Нобелевскую премию по химии.

16 июля 2026 года команда Дженнифер Дудны представила в Science способ проектировать такие белки с помощью ИИ. Ученые создали компактные нуклеазы, которых нет в природе, а затем проверили их в бактериях, растительных и человеческих клетках. Некоторые варианты работали лучше белка, с которого начался эксперимент. Зачем генной терапии искусственный редактор клеток и что ждать в будущем — разбираемся в материале ниже.

Merck и Moderna объявили об успехе третьей фазы испытаний интисмерана аутогена — персонализированной мРНК-вакцины от рака, известной ранее как mRNA-4157. В исследовании INTerpath-001 участвовали 1137 пациентов с полностью удаленной меланомой стадий IIB–IV: одна группа получала стандартную терапию, пембролизумаб (он же "Китруда"), другая — то же самое плюс вакцину. При заранее запланированном промежуточном анализе комбинация обошла стандарт и по первичной конечной точке (время до возврата болезни), и по ключевой вторичной (время до появления отдаленных метастазов). Это первый в истории положительный результат третьей фазы для мРНК-вакцины против рака — направления, от которого прорыва ждали больше десяти лет, но которое ни разу не доходило до победы в решающем испытании.

Есть белок — рестриктаза ЭкоРИ. Она плавает в клетке, натыкается на двойную спираль ДНК и ищет конкретную последовательность из шести нуклеотидов (ГААТТЦ). Нашла — разрезает цепь ровно между первой и второй буквой. В стандартных лабораторных условиях никакой другой последовательности она не трогает. 

Прим. автора: при высоком содержании глицерина или нестандартном pH у ЭкоРИ проявляется так называемая звёздная активность — фермент начинает резать похожие, но не идентичные последовательности. Это известный артефакт, с которым борются в любом молекулярном протоколе.

Форма активного центра белка оптимизирована именно под эти шесть нуклеотидов — точное структурное соответствие обеспечивает во много раз большее сродство, чем к любой другой комбинации. Биохимики называют это специфичностью.

Леонард Эдлман — тот самый, чья буква «А» стоит в конце аббревиатуры RSA. Профессор Университета Южной Калифорнии, в 2002 году получил премию Тьюринга — высшую награду в информатике. В 1993 году, читая учебник Уотсона по молекулярной биологии, он задумался — а если фермент узнаёт последовательность и выполняет действие, это ведь и есть вычисление. Спустя год опубликовал эксперимент.

Здравствуйте, друзья. Это не новость и не перевод — это моя личная история о том, как за последние полгода мне пришлось стать экспертом в теме эндопротезирования суставов, пережить эту операцию и пребывание в госпитале.

Так как мне нравится делиться своим опытом и выводами из пережитого, а подробных материалов подобного рода я в рамках подготовки к операции не встретил, я решил написать лонгрид на эту тему сам. DIY — наше всё.

Будет немного медицины, личного опыта, и всякое интересное инженерное.

Tl;dr: сустав заменили успешно, операцию делал в Смоленске, восстанавливаюсь, хожу на костылях, оптимистическим взором смотрю в светлое будущее.

Еще недавно персонализированные мРНК-вакцины казались научной фантастикой. Сегодня они уже проходят клинические испытания. Давайте разберемся, как выглядит вычислительная часть этого процесса и какое место в ней занимают биоинформатика и AI.

История про второй (и последний) прототип моего умного флориума с управлением через веб. Жанр — инженерная трагикомедия.

Представьте машину времени. Не ту, что переносит в прошлое или будущее, а ту, что ускоряет ваши собственные биологические часы прямо сейчас. Садитесь внутрь, проводите в ней год и выходите с телом, которое прошло через изменения, характерные для нескольких десятилетий жизни на Земле. Мышцы истончились. Кости стали хрупкими. Кроветворные стволовые клетки состарились на молекулярном уровне. Иммунитет работает непредсказуемо.

Такая машина существует и находится примерно в 400 км над вашей головой. Это Международная космическая станция.

В прошлой части мы говорили об опыте анализа генома ИИ-моделями и о базовых функция опенсурсной программы Just-DNA-Lite, а также о простой пересборке генома.

В этой статье поговорим о том, как подойти к анализу генома более профессионально: о специальном плагине к Claude Code, MCP-сервере и более подробно о том, как получить полигеномные оценки от Just-DNA-Lite. Ну и о диагностике по геному.

7 июля стартовал недельный онлайн-хакатон Built with Claude: Life Sciences. Его провели Anthropic вместе с институтом Гладстона и площадкой Cerebral Valley, участники со всего мира собирали проекты на стыке ИИ и биомедицины, используя Claude Code и научный доступ к Claude. Вчера - 17 июля объявили победителей. Ниже, разбор пяти призовых проектов и общий инженерный приём, который их объединяет.

Я уже пять раз секвенировал свой геном с помощью портативного секвенатора MinION, разработанного Oxford Nanopore Technologies. Этот процесс включает взятие мазка, его подготовку, пропуск через секвенатор и последующий анализ. Для этой задачи хорошо подходит буккальный эпителий (клеточная ткань внутренней поверхности щёк) — он легко доступен и быстро восстанавливается. Однако эти ткани не подходят для диагностики рака, выявления воспалений или оценки экспрессии генов в других частях тела. Например, если у вас сыпь на груди и вы хотите узнать, какие гены экспрессируются в воспаленных клетках, вам нужно собирать именно эти проблемные клетки и сравнивать с их здоровыми образцами.

Для секвенирования клеток я купил специальный лабораторный материал и расходники. Мне пришлось около двух месяцев собирать всё необходимое, чтобы выполнить качественный процесс от и до. К тому же, стоит это всё очень дорого для рядового человека, хотя цены снижаются (причём экспоненциально!). Так что в будущем мы получим вполне доступную технологию — как это было с сотовыми телефонами или ИИ — которая позволит нам в реальном времени узнавать экспрессию генов ДНК и РНК.

Разберём современные теории старения и посмотрим на проблему с инженерной точки зрения. На примере нейронного клеточного автомата покажем, как система может долго сохранять устойчивость, а затем начать разрушаться без отдельной «программы смерти».

Построим кривые дожития, найдём скрытые модельные биомаркеры старения и попробуем воздействовать на внутреннее состояние системы. В результате частично восстановим клеточную массу и форму, а заодно увидим, почему хорошие биомаркеры не всегда совпадают с лучшими точками управления.

Биологи уже много лет пытаются собрать из отдельных молекул систему, похожую на живую клетку. Главная сложность здесь в том, чтобы объединить отдельные реакции в единый работающий цикл. Репликация ДНК, синтез белков, рост мембраны и деление — все это должно происходить внутри замкнутого пространства и повторяться из поколения в поколение.

Раньше получалось только что-то одно: либо репликация ДНК в липидных пузырьках, либо рост мембраны, либо синтез белка. Полноценный цикл долго оставался недостижимым. Недавняя работа группы Кейт Адамалы из Университета Миннесоты вплотную приблизилась к этой цели. Их искусственные клетки — пока простые, но уже способные делиться несколько раз.

В этой статье попробуем посмотреть на белки как на инженерные конструкции. Разберём, как форма, заряды, альфа-спирали и бета-листы превращают аминокислотную цепочку в подвижный механизм, а АТФ помогает переключать его состояния. На примере убиквитина посмотрим, как современные модели вроде BioEmu позволяют оценивать возможные формы белка и собирать из них наглядную анимацию. В конце поговорим о том, как такие модели могут помочь перейти от чтения ДНК к пониманию структуры, динамики и взаимодействий белков, а затем ускорить поиск новых лекарств.

В прошлой части я рассказывал о файлах и их форматах, которые я получил после полногеномного секвенирования.

В этой статье поговорим о трактовке результатов секвенирования с помощью ИИ, опенсорсного инструмента Just-DNA-Lite, а также о пересборке генома.

Серия статей о том, как устроены живые системы с точки зрения вычислений, управления и проектирования.

В этой статье попробуем разобраться, как инженеру воспринимать клетку, ДНК и развитие организма, используя понятные аналогии с микроконтроллерами, нейросетями и клеточными автоматами.

Миссия компании Conception заключается в том, чтобы превратить стволовые клетки в человеческие яйцеклетки и переосмыслить понятие фертильности.

Мы хотим поделиться захватывающей новостью: нам удалось получить первые ранние человеческие яйцеклетки («первичные ооциты»), полученные из стволовых клеток. После простого забора крови мы преобразовали клетки крови в стволовые клетки, а затем стимулировали эти стволовые клетки к формированию миниатюрных человеческих яичников, содержащих ранние яйцеклетки.

Хотя предстоит ещё проделать работу по доведению этих яйцеклеток до полной зрелости, мы считаем это значительным научным прорывом.