E-Daily Τα Νέα της ημέρας και ότι σου κάνει κλικ!
LOL Feed OMG Feed Retro Feed A-List Feed LGBTQI+ Feed
E-Daily

Τέλος σε μυστήριο 50 ετών στη βιολογία με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης

Το επίτευγμα χαρακτηρίσθηκε ορόσημο από τον επιστημονικό κόσμο

Δημοσίευση 1/12/2020 | 20:18

Τέλος σε μυστήριο 50 ετών στη βιολογία με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης

Ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης με την ονομασία AlphaFold, που αναπτύχθηκε από τη βρετανική εταιρεία DeepMind, θυγατρική της Google, κατάφερε για πρώτη φορά να λύσει ένα από τα μεγάλα μυστήρια της βιολογίας εδώ και δεκαετίες: να προβλέπει γρήγορα και με ακρίβεια πώς θα αναδιπλωθούν οι πρωτεΐνες, ποιο τρισδιάστατο σχήμα θα πάρουν και άρα ποια θα είναι η λειτουργία τους.

Το επίτευγμα, που χαρακτηρίσθηκε ορόσημο από τον επιστημονικό κόσμο, θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση διαφόρων ασθενειών και στην επιτάχυνση της ανάπτυξης νέων φαρμάκων, μεταξύ άλλων για την Covid-19.

Σε ένα σχετικό διαγωνισμό, το «έξυπνο» σύστημα AlphaFold νίκησε, καθώς μπόρεσε γρήγορα να προβλέψει σωστά τουλάχιστον τα δύο τρίτα της δομής των πρωτεϊνών, με βάση μόνο την αρχική αλληλουχία (αλυσίδα) των αμινοξέων τους, κάτι που για να το πετύχουν οι άνθρωποι, χρειάζονται δαπανηρές και χρονοβόρες διαδικασίες στο εργαστήριο. Μέσα σε λίγες μέρες, ο αλγόριθμος έκανε δουλειά που οι επιστήμονες θέλουν χρόνια στο εργαστήριο τους.

«Έμεινα πραγματικά έκθαμβος, όταν το είδα. Δεν περίμενα ποτέ να το δω όσο ζούσα», δήλωσε ο δομικός βιολόγος δρ Τζον Μουλτ του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, ένας από τους διοργανωτές του διεθνούς επιστημονικού διαγωνισμού CASP (Critical Assessment of protein Structure Prediction), που ξεκίνησε το 2004 και γίνεται ανά διετία.

Ζωτικός ρόλος

Οι δεκάδες χιλιάδες διαφορετικές πρωτεΐνες παίζουν ζωτικό ρόλο στην υγεία και στις ασθένειες του σώματος, καθώς τα κύτταρα φτιάχνονται από πρωτεΐνες, το πολύπλοκο σχήμα των οποίων παίζει σημαντικό ρόλο. Για παράδειγμα, ο κορονοϊός που προκαλεί τη νόσο Covid-19, εισδύει στα ανθρώπινα κύτταρα, επειδή μια προεξέχουσα πρωτεΐνη-ακίδα που διαθέτει, ταιριάζει δομικά -όπως το κλειδί σε μια κλειδαριά- με μια πρωτεΐνη-υποδοχέα στα κύτταρα μας.

Το σχήμα κάθε πρωτεΐνης καθορίζεται από την αλληλουχία 20 διαφορετικών αμινοξέων, που σχηματίζουν αλυσίδες για να φτιάξουν τις πρωτεΐνες (για τη σχετική ανακάλυψη δόθηκε το 1972 το Νόμπελ στον Κρίστιαν 'Ανφινσεν). Είναι εύκολο για τους βιολόγους να «διαβάσουν» αυτή την αλληλουχία, καθώς καθορίζεται από το DNA που την κωδικοποιεί, αλλά σχεδόν αδύνατο -παρά τις προσπάθειες μισού αιώνα περίπου- να προβλεφθεί το σχήμα μιας πρωτεΐνης με βάση τα δεκάδες ή εκατοντάδες αμινοξέα της.

Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες καταφεύγουν σε πειραματικές τεχνικές, όπως η κρυσταλλογραφία ακτίνων-Χ, η μικροσκοπία κρυο-ηλεκτρονίων και η φασματοσκοπία MMR, που όμως είναι πάρα πολύ δύσκολες, καθώς χρειάζονται μήνες ή χρόνια και δεν δουλεύουν πάντα σωστά. Όμως το νέο σύστημα βαθιάς μάθησης AlphaFold, που άρχισε να δοκιμάζεται το 2018 και έκτοτε βελτιώθηκε σημαντικά, μπορεί πλέον να συσχετίσει κάθε αλληλουχία αμινοξέων με μια διαφορετική πρωτεϊνική δομή. Πάντως έχει ακόμη περιθώρια βελτίωσης, καθώς π.χ. δεν τα πάει τόσο καλά με τις πρωτεΐνες των οποίων η δομή επηρεάζεται από αλληλεπιδράσεις με άλλες πρωτεΐνες.

Όπως δήλωσε ο εξελικτικός βιολόγος Αντρέι Λούπας του γερμανικού Ινστιτούτου Αναπτυξιακής Βιολογίας Μαξ Πλανκ, τα επόμενα λίγα χρόνια οι ερευνητές θα συνεχίσουν να «τσεκάρουν» οι ίδιοι την ακρίβεια των προβλέψεων του AlphaFold, αλλά μετά θα εξαρτιούνται αποκλειστικά από τους υπολογισμούς της τεχνητής νοημοσύνης. Όπως είπε, η πραγματική επανάσταση θα συμβεί, όταν πλέον οι επιστήμονες θα μπορούν να χρησιμοποιούν μόνο τους υπολογιστές για να προβλέπουν πώς οι πρωτεΐνες αλληλεπιδρούν με άλλα μόρια. «Αυτό θα αλλάξει τελείως το πρόσωπο της ιατρικής», εκτίμησε.

Ήδη, για παράδειγμα, ο αλγόριθμος AlphaFold προέβλεψε σωστά τα σχήματα αρκετών πρωτεϊνών του κορωνοϊού SARS-CoV-2. Στο μέλλον θα έχει πιθανώς την ικανότητα να προβλέπει ποια από τα χιλιάδες υπάρχοντα φάρμακα προσδένονται σωστά σε αυτές τις πρωτεΐνες, άρα μπορεί να έχουν θεραπευτική δράση, χωρίς να χρειάζεται οι επιστήμονες να κάνουν πανάκριβα και πολύπλοκα πειράματα όπως τώρα.

Προς το παρόν, σύμφωνα με το "New Scientist", το BBC και το "Science", οι δημιουργοί του AlphaFold δεν έχουν αποκαλύψει πολλές λεπτομέρειες για το σύστημα τους, αλλά δήλωσαν ότι σύντομα θα κάνουν σχετική επιστημονική δημοσίευση. Η DeepMind δεν έχει ακόμη διευκρινίσει με ποιο τρόπο οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο θα μπορούν να αξιοποιήσουν το νέο σύστημα, αλλά υποσχέθηκε να διασφαλίσει ευρεία πρόσβαση.

ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
ΣΤΗΝ ΙΔΙΑ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ

Θερινό ωράριο στα ΜΜΜ: Ποιες γραμμές αλλάζουν και τι να περιμένετε αυτό το καλοκαίρι

E-Daily 2.TopNews 16.07.2026
Από το Σάββατο 27 Ιουνίου τέθηκε σε ισχύ το θερινό πρόγραμμα δρομολογίων για λεωφορεία, τρόλεϊ, Μετρό, ΗΣΑΠ και Τραμ στην Αθήνα.

Αργος Ορεστικό: Αποκάλεσε την ανιψιά της «χοντρή» και συνελήφθη για body shaming

E-Daily 2.TopNews 16.07.2026
Η θεία χαρακτήρισε την ανιψιά της «χοντρή» και κατέληξε στα κρατητήρια, καθώς οι εκφράσεις της κρίθηκαν ότι εμπίπτουν στον αντιρατσιστικό νόμο.

Η νύχτα που η Αργεντινή ξέχασε για λίγο τις πληγές της και έγινε ξανά μία χώρα

E-Daily 3.Left 16.07.2026
Σε μια κοινωνία που έχει μάθει να διχάζεται σχεδόν για τα πάντα, το ποδόσφαιρο παραμένει το κοινό σημείο αναφοράς

Ανακαλύφθηκε νέο είδος πιθήκου στο Κονγκό – Εντυπωσιάζει με τα ροζ‑πορτοκαλί χείλη και το μαύρο πρόσωπο

E-Daily 3.Left 16.07.2026
Το Colobus congoensis επιβεβαιώθηκε επίσημα ως το πέμπτο νέο είδος αφρικανικού πιθήκου που ανακαλύπτεται τα τελευταία 75 χρόνια και ήδη εγείρει ανησυχίες για την προστασία του.

Τελικός Μουντιάλ: Μέσι και Γιαμάλ... 19 χρόνια πριν ‑ Η φωτογραφία των δύο που γίνεται ξανά viral

E-Daily 3.Left 16.07.2026
Αν και ο τελικός της Κυριακής θα είναι η πρώτη φορά που ο 39χρονος Αργεντινός και ο 19χρονος Ισπανός εξτρέμ θα βρεθούν αντιμέτωποι στο γήπεδο, δεν είναι η πρώτη φορά που συναντιούνται στην πραγματικότητα

Διαλύεται σιγά ‑ σιγά ο ΣΥΡΙΖΑ: Ανεξαρτητοποιήθηκε και η Πόπη Τσαπανίδου ‑ Με 16 βουλευτές το κόμμα

E-Daily 2.TopNews 16.07.2026
Όλα δείχνουν, μάλιστα, ότι το κύμα φυγής θα συνεχιστεί

Ryanair: Σμήνος κουνουπιών «εισέβαλε» σε αεροπλάνο ‑ Επιβάτες τα κυνηγούσαν στην καμπίνα

E-Daily 3.Left 16.07.2026
Το περιστατικό καταγράφηκε σε βίντεο από επιβάτιδα

ΟΠΕΚΕΠΕ: Ποινική δίωξη της Ευρωπαϊκής Εισαγγελίας σε Σκρέκα, Παπακώστα, Μπουκώρο, Σενετάκη ‑ Στο αρχείο οι κατηγορίες για άλλους 7

E-Daily 2.TopNews 16.07.2026
Στο αρχείο οι κατηγορίες για Κώστα Αχ. Καραμανλή, Γιάννη Κεφαλογιάννη, Νότη Μηταράκη, Κώστα Τσιάρα, Δημήτρη Βαρτζόπουλο, Λάκη Βασιλειάδη και Θεόφιλο Λεονταρίδη

Σκηνές που κόβουν την ανάσα έζησαν λουόμενοι όταν μαχητικό πέταξε ξυστά πάνω από τα κεφάλια τους

E-Daily 3.Left 16.07.2026
Το Αμερικανικό Πολεμικό Ναυτικό διεξάγει έρευνα μετά την επικίνδυνα χαμηλή πτήση αεροσκάφους της ομάδας Blue Angels πάνω από παραλία στην Πενσακόλα της Φλόριντα.

Τι συνέβη στη Φλόριντα με τα μαχητικά που πέταξαν πάνω από λουόμενους !

E-Daily 2.TopNews 16.07.2026
Το Αμερικανικό Πολεμικό Ναυτικό διεξάγει ΕΔΕ μετά την επικίνδυνη χαμηλή πτήση

Πετράλωνα: Απομακρύνονται τα μπάζα από την πολυκατοικία που κατέρρευσε

E-Daily 2.TopNews 16.07.2026
Ο Δήμος Αθηναίων αναμένεται να αναλάβει τον συντονισμό με εισαγγελική παραγγελία, ενώ οι εργασίες θα γίνουν με ιδιαίτερη προσοχή για να μη χαθούν κρίσιμα στοιχεία για τα αίτια της κατάρρευσης.