Wykorzystująca sztuczną inteligencję webowa platforma PhageAI, która powstała w ścisłej współpracy między Proteon Pharmaceuticals S.A. i start-upem SLAVIC AI, wniosła nową jakość do naukowego świata zajmującego się badaniem bakteriofagów. PhageAI umożliwia weryfikację cyklu życiowego bakteriofaga (lityczny/lizogenny) z dokładnością do ponad 98%. Dzięki zaawansowanemu algorytmowi wykorzystującemu techniki uczenia maszynowego czas potrzebny do zbadania bakteriofaga został skrócony kilkasetkrotnie w porównaniu do manualnego sprawdzania. Wynik, na którego uzyskanie dotychczas należało poświęcić nawet do kilkudziesięciu godzin analiz, otrzymuje się w ok. 5 sekund. Od uruchomienia w 2019 r. platforma doczekała się kolejnych odsłon poszerzających zakres jej funkcjonowania. Firma Proteon bezpłatnie udostępniła aplikację PhageAI branży fagowej w celu poprawienia wydajności oraz poszerzenia badań i rozwoju bakteriofagów jako narzędzia do poprawy zdrowia i życia ludzi i zwierząt. W tej chwili użytkownicy z całego świata, zwłaszcza z Europy i USA, aktywnie korzystają z PhageAI do sekwencjonowania bakteriofagów.

Jak działa PhageAI?

PhageAI umożliwia dostęp do wszystkich 18 tys. publicznych bakteriofagów wraz z ich sekwencjami DNA w formacie FASTA. Po wgraniu sekwencji DNA danego bakteriofaga użytkownik w ciągu kilku sekund otrzymuje predykcję dla jego cyklu życia (lityczny/lizogenny) wraz z wartością prawdopodobieństwa, dzięki użytemu do tego celu algorytmowi AI. Użytkownicy mogą tworzyć projekty publiczne bądź prywatne, w zależności od swoich potrzeb, w celu organizacji pracy z bakteriofagami pod konkretne cele badawczo-rozwojowe. Zastosowane interfejsy programistyczne umożliwiają włączenie PhageAI do własnych procesów bez konieczności używania przeglądarki internetowej, a dedykowana sekcja komentarzy pozwala na wymianę wiedzy na temat bakteriofagów z innymi naukowcami z całego świata. PhageAI jest pierwszym na świecie rozwiązaniem tak usprawniającym i przyspieszającym pracę biotechnologów i genetyków badających bakteriofagi. Platforma jest stale rozwijana dzięki ciągłej współpracy obu firm.

Jak powstał PhageAI?

Pomysłodawcami projektu są doświadczeni bioinformatycy z Proteon Pharmaceuticals Joanna Kazimierczak i Arkadiusz Guziński oraz założyciel start-upu – Piotr Tynecki. – W 2018 r. wzięliśmy udział w hackathonie informatycznym BioHack 2018 jako partner wydarzenia – mówi Joanna Kazimierczak, współautorka pytania konkursowego "The analysis of bacteriophage genomes considering their lytic/lysogenic potential" ("Analiza genomu bakteriofagów na podstawie ich potencjału litycznego/lizogennego"). Zadanie zostało zrealizowane m.in. przez zespół SLAVIC z Białegostoku, który ostatecznie zwyciężył w konkursie, tworząc w niecałe 24h obiecujące rozwiązanie problemu poprzez zastosowanie algorytmów AI. Dwa miesiące później prof. Jarosław Dastych, założyciel i prezes Proteon Pharmaceuticals, nawiązał stałą współpracę z liderem zwycięskiego zespołu SLAVIC – Piotrem Tyneckim, programistą Python i doktorantem Politechniki Białostockiej. Jej celem było opracowanie zakresu i specyfikacji dla kompleksowej platformy do analizy i klasyfikacji genomów bakteriofagowych wśród społeczności naukowo-badawczej. W ten sposób narodziła się idea projektu informatycznego PhageAI. Prace deweloperskie nad projektem PhageAI rozpoczęto na początku stycznia 2019 r., zaś pierwsza publiczna wersja beta miała swoją premierę podczas konferencji Phages 2019 w St. Hilda’s College w Oxfordzie w połowie września 2019 r.