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

Τα τροχαία στην Ελλάδα μειώθηκαν σύμφωνα με την Κομισιόν: Ο χαμηλότερος αριθμός από το 1963

Ελλάδα 24.03.2026
Η Ελλάδα σημείωσε τη μεγαλύτερη μείωση θανάτων από τροχαία στην ιστορία της

Ροζ «θάλασσα» στη Βέροια: Χιλιάδες επισκέπτες στην Ημαθία για τις ανθισμένες ροδακινιές

Ελλάδα 24.03.2026
Οι ανθισμένες ροδακινιές μεταμορφώνουν μια έκταση περίπου 170 τετραγωνικών χιλιομέτρων - Η ανθοφορία διαρκεί από τα μέσα Μαρτίου έως τα μέσα Απριλίου

Ο Σαλάχ ανακοίνωσε ότι αποχωρεί από τη Λίβερπουλ το καλοκαίρι

Αθλητικά Νέα 24.03.2026
Ο Αιγύπτιος επιθετικός με βίντεο που «ανέβασε» στους λογαριασμούς του στα social media ανακοίνωσε το οριστικό του τέλος από τους «κόκκινους»

Σίριαλ η κόντρα του Γιάννη Αντετοκούνμπο με τους Μιλγουόκι Μπακς: Παρέμβαση υπέρ του από την Ένωση Παικτών του NBA

Αθλητικά Νέα 24.03.2026
Δεν συμφωνεί να μείνει εκτός δράσης μέχρι το τέλος της σεζόν

Η Τουρκία στο χείλος νομισματικής κρίσης: Ο Ερντογάν «βάζει χέρι» στα αποθέματα χρυσού

Κόσμος 24.03.2026
Η Τουρκία καίει δισ. για να σώσει τη λίρα, ενώ εξετάζει swaps και πιθανές πωλήσεις χρυσού εν μέσω πολέμου στο Ιράν και έκρηξης στις τιμές ενέργειας

Fuel Pass 2026: Νέα απάτη με μηνύματα

Ελλάδα 24.03.2026
Τα μηνύματα καλούν τους πολίτες να επισκεφθούν συγκεκριμένο σύνδεσμο

Παραιτήθηκε ο Αλέξης Χαρίτσης από πρόεδρος της Νέας Αριστεράς, αναλαμβάνει ο Γαβριήλ Σακελλαρίδης

Πολιτική 24.03.2026
Διαβουλεύσεις για το πρόσωπο που θα αντικαταστήσει τον Χαρίτση στη θέση του επικεφαλής της Κοινοβουλευτικής Ομάδας

Λιμανάκια Βουλιαγμένης: Βρέθηκαν βατραχοπέδιλο και φιάλη οξυγόνου στο «Πηγάδι του Θανάτου»

Ελλάδα 24.03.2026
Οι αρχές εξετάζουν για το εάν πρόκειται για αντικείμενα του 34χρονου δύτη που αγνοείται

Πότε θα έχουμε αλλαγή της ώρας

Ελλάδα 24.03.2026
Δυστυχώς θα χάσουμε μία ώρα ύπνο

Θλίψη στον κόσμο της τηλεόρασης: Πέθανε η Mel Schilling, σε ηλικία 54 ετών

Κόσμος 24.03.2026
Δύο εβδομάδες νωρίτερα η γνωστή σύμβουλος σχέσεων είχε αποκαλύψει ότι έδινε μάχη με καρκίνο σε τελικό στάδιο