Dissenyar una proteïna nova sol començar pel camí invers al que fa la natura: en lloc de partir d'una seqüència d'aminoàcids i esperar a veure quina forma tridimensional adopta, els investigadors parteixen d'una forma que volen aconseguir —per exemple, perquè s'enganxi a una diana terapèutica concreta— i han de trobar quina seqüència la produirà. Aquest problema, conegut com a plegament invers, sol resoldre's amb canalitzacions de processament en sèrie on la qualitat de la seqüència final queda limitada pel primer pas de la cadena.
Handong Wang, Jiaxin Qi, Baisheng Lai i Jianqiang Huang han presentat l'1 de setembre a arXiv SymFold, una arquitectura de "doble via simètrica" que combina dos tipus de models ja entrenats: models de llenguatge de proteïnes, que aporten coneixement sobre com evolucionen les seqüències, i models multimodals de proteïnes, que aporten coneixement sobre l'estructura tridimensional. Els dos tipus de model es guien mútuament de manera iterativa mentre es genera la seqüència, en lloc de treballar en una única direcció com les canalitzacions habituals. En les proves dels autors, SymFold supera els mètodes de referència en els bancs de proves estàndard de plegament invers de proteïnes, i uns estudis d'ablació confirmen que és precisament la combinació simètrica de les dues fonts de coneixement —no només una d'elles— la que explica la millora.
El resultat és rellevant per al disseny de proteïnes aplicat a fàrmacs, enzims industrials o biosensors, un camp on trobar la seqüència correcta més ràpidament i amb més precisió pot escurçar mesos de proves de laboratori. Que el mètode aprofiti coneixement evolutiu i estructural ja après per altres models, en lloc de partir de zero, també apunta a una tendència més àmplia en biologia computacional: combinar models especialitzats existents en lloc d'entrenar-ne un de nou i cada cop més gran per a cada problema.
És un preprint encara no revisat per parells, i els guanys de rendiment es mesuren en bancs de proves computacionals estàndard, no amb síntesi real de les proteïnes dissenyades en un laboratori humit. Els autors tampoc detallen com es comportaria el mètode amb estructures inusualment grans o complexes, ni quant costa computacionalment l'entrenament iteratiu de doble via en comparació amb les canalitzacions en sèrie que vol substituir.