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

New York Times: Ο Τραμπ θα ανακοινώσει την επανένταξη της Τουρκίας στο πρόγραμμα για τα F‑35

E-Daily 2.TopNews 07.07.2026
Ο Τραμπ αναμένεται να πει στην Τουρκία ότι είναι έτοιμος να αποκαταστήσει την πρόσβασή της στα F-35, σύμφωνα με τους New York Times

Μοναδική σύμπτωση στην Πάτρα: Αδελφές γέννησαν την ίδια ημέρα αγόρια με το ίδιο βάρος, η ανάρτηση από τη μαιευτήρα

E-Daily 3.Left 07.07.2026
Οι δύο αδελφές είχαν μείνει έγκυες με διαφορά λίγων ημερών, όπως γράφει η μαιευτήρας που έφερε στον κόσμο τα δύο αγόρια

Βγήκε από τη μονάδα εγκαυμάτων η Αφροδίτη Νέστορα – Συνεχίζονται οι έρευνες

E-Daily 2.TopNews 07.07.2026
Την Πέμπτη η κηδεία της Βάγιας Νέστορα

Η στιγμή που καταρρέει η οροφή πολυκαταστήματος στο Νιου Τζέρσεϊ ενώ βρίσκονται μέσα 27 άνθρωποι

E-Daily 2.TopNews 07.07.2026
Τμήμα της οροφής υποχώρησε λόγω της σφοδρής βροχόπτωσης - Ευτυχώς δεν σημειώθηκαν τραυματισμοί, αν και εγκλωβίστηκαν προσωρινά δύο άτομα

ΗΠΑ ‑ Βέλγιο 1‑4: Ο Ντε Κετελάρε διέλυσε το American Dream

E-Daily 2.TopNews 07.07.2026
Τα όνειρα των Αμερικανών για πρόκριση στα προημιτελικά έσβησαν στο Σιάτλ - το Βέλγιο πέρασε στους «8» με σπουδαία ατομική εμφάνιση του Ντε Κετελάρε

Microsoft: Ξεκινά νέες απολύσεις λόγω ΑΙ

E-Daily 2.TopNews 07.07.2026
Το μεγαλύτερο μέρος των περικοπών αφορά το τμήμα Xbox, που βρίσκεται σε διαδικασία ριζικής αναδιοργάνωσης υπό τη νέα CEO, Asha Sharma

Στενά του Ορμούζ: Δεξαμενόπλοιο χτυπήθηκε από άγνωστο βλήμα

E-Daily 2.TopNews 07.07.2026
Η επίθεση έγινε 8 ναυτικά μίλια (14 χιλιόμετρα) ανατολικά από τη Λίμα, στο σουλτανάτο του Ομάν

Αίγιο: Τα επόμενα βήματα των Αρχών μετά το «αδιέξοδο» των ερευνών

E-Daily 2.TopNews 07.07.2026
Σε νέες αναλύσεις κινητών τηλεφώνων και ψηφιακών μέσων θα προχωρήσουν οι αρχές

Ανθρωποειδές ρομπότ «χάνει τον έλεγχο» και «επιτίθεται» σε εργαζομένους!

E-Daily 2.TopNews 07.07.2026
Τρόμαξε τους χρήστες του διαδικτύου

Κριστιάνο Ρονάλντο: Τα δάκρυα στο «αντίο» του από τα Μουντιάλ μετά τον αποκλεισμό της Πορτογαλίας

E-Daily 2.TopNews 07.07.2026
Η ήττα με 1-0 στη φάση των «16» έκλεισε το κεφάλαιο των Παγκοσμίων Κυπέλλων για τον 41χρονο Πορτογάλο - «Έδωσα τα πάντα, έκανα ό,τι καλύτερο μπορούσα και φεύγω με τη συνείδησή μου καθαρή», δήλωσε μετά τον αποκλεισμό