Artificial intelligence-driven rational design of ionizable lipids for mRNA delivery

合理设计 信使核糖核酸 计算生物学 计算机科学 化学 细胞生物学 生物化学 纳米技术 生物 基因 材料科学
作者
Wei Wang,Kepan Chen,Ting Jiang,Yi‐Yang Wu,Zhenhua Wu,Hang Ying,Hang Yu,Jing Lu,Jinzhong Lin,Defang Ouyang
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1) 被引量:31
标识
DOI:10.1038/s41467-024-55072-6
摘要

Lipid nanoparticles (LNPs) have proven effective in mRNA delivery, as evidenced by COVID-19 vaccines. Its key ingredient, ionizable lipids, is traditionally optimized by inefficient and costly experimental screening. This study leverages artificial intelligence (AI) and virtual screening to facilitate the rational design of ionizable lipids by predicting two key properties of LNPs, apparent pKa and mRNA delivery efficiency. Nearly 20 million ionizable lipids were evaluated through two iterations of AI-driven generation and screening, yielding three and six new molecules, respectively. In mouse test validation, one lipid from the initial iteration, featuring a benzene ring, demonstrated performance comparable to the control DLin-MC3-DMA (MC3). Notably, all six lipids from the second iteration equaled or outperformed MC3, with one exhibiting efficacy akin to a superior control lipid SM-102. Furthermore, the AI model is interpretable in structure-activity relationships.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zz发布了新的文献求助10
刚刚
可爱的函函应助小兔子采纳,获得10
1秒前
2秒前
verdure完成签到,获得积分10
2秒前
tiptip应助qzh采纳,获得10
2秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
4秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
renjh完成签到,获得积分10
4秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
斯文寒梅发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
霸气谷蕊完成签到,获得积分10
6秒前
CodeCraft应助Jason采纳,获得10
6秒前
6秒前
万能图书馆应助Jason采纳,获得10
6秒前
Akim应助Jason采纳,获得10
6秒前
脑洞疼应助Jason采纳,获得10
7秒前
bkagyin应助Jason采纳,获得10
7秒前
乐乐应助Jason采纳,获得30
7秒前
我是老大应助Jason采纳,获得10
7秒前
Orange应助Jason采纳,获得10
7秒前
小二郎应助Jason采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.3应助晴朗泥泞采纳,获得10
7秒前
可爱的函函应助Jason采纳,获得10
7秒前
小马甲应助aa采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Les Mantodea de guyane 2500
VASCULITIS(血管炎)Rheumatic Disease Clinics (Clinics Review Articles) —— 《风湿病临床》(临床综述文章) 1000
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5974906
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7321527
关于积分的说明 16001531
捐赠科研通 5113708
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2745519
邀请新用户注册赠送积分活动 1713114
关于科研通互助平台的介绍 1623054