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

Τρoχαίo ατύχημα για την Τόρι Σπέλινγκ: Στο νοσοκομείο μαζί με τα τέσσερα παιδιά της

Κόσμος 05.04.2026
Ένα όχημα φέρεται να χτύπησε το SUV της ηθοποιού με μεγάλη ταχύτητα

Καιρός – Πάσχα: Ήλιος και υψηλές θερμοκρασίες μέχρι τη Μεγάλη Πέμπτη και μετά βροχές με ανέμους

Καιρός 05.04.2026
Τα δεδομένα δείχνουν ασθενή έως μέτρια ένδειξη για βροχές το Μεγάλο Σάββατο και την Κυριακή του Πάσχα

«Λύγισε» ο Νίκος Πλακιάς για τα κορίτσια του: «Πάντα αυτές οι θέσεις στο τραπέζι θα είναι αδειανές»

Ελλάδα 05.04.2026
Ο πατέρας των κοριτσιών μίλησε στην εκπομπή «Face 2 Face» της Κατερίνας Παναγοπούλου στο MEGA

Fuel Pass: Ανοίγει αύριο 6 Απριλίου η πλατφόρμα για την επιδότηση καυσίμων

Ελλάδα 05.04.2026
Τα εισοδηματικά κριτήρια βασίζονται στη φορολογική δήλωση του 2024, ενώ τα ποσά της επιδότησης κυμαίνονται από 25 έως 60 ευρώ

Η Αραμπατζή ζητά σύσταση προανακριτικής επιτροπής για να αποδείξει την αθωότητά της για τον ΟΠΕΚΕΠΕ

Ελλάδα 05.04.2026
«Θέτω τον εαυτό μου, χωρίς καμία επιφύλαξη, στη διάθεση κάθε αρμόδιας Αρχής », τονίζει σε ανάρτησή της

Καλλιθέα: Συνελήφθη καθηγήτρια Γυμνασίου για ναρκωτικά

Ελλάδα 05.04.2026
Η καθηγήτρια συνελήφθη μαζί με έναν 17χρονο

Κυριακή των Βαΐων: Τι γιορτάζουμε σήμερα

Ελλάδα 05.04.2026
Από την Κυριακή των Βαΐων αρχίζει ουσιαστικά η Μεγάλη Εβδομάδα ή Εβδομάδα των Παθών

Πειραιάς: Στη ΜΕΘ ο μαθητής που παρασύρθηκε από λεωφορείο ‑ «Πετάχτηκε ξαφνικά μπροστά»

Ελλάδα 05.04.2026
Οι Αρχές ερευνούν τις ακριβείς συνθήκες του τροχαίου

Ανοιχτά καταστήματα σήμερα Κυριακή: Τι ώρα κλείνουν

Ελλάδα 05.04.2026
Τα καταστήματα είναι ανοιχτά σήμερα Κυριακή στο πλαίσιο του εορταστικού ωραρίου για το Πάσχα 2026

ΗΠΑ: Οι αμερικανικές αρχές συνέλαβαν την ανιψιά και την εγγονή του Κασέμ Σουλεϊμανί

Κόσμος Χτες
Συνελήφθησαν αφού ο υπουργός Εξωτερικών των ΗΠΑ Μάρκο Ρούμπιο ακύρωσε το καθεστώς μόνιμης διαμονής τους

Συγκλονίζει ο Μιρτσέα Λουτσέσκου: Ζήτησε από τον γιο του, Ραζβάν, εισιτήρια για τον τελικό Κυπέλλου του ΠΑΟΚ

Αθλητικά Νέα Χτες
«Κόκαλο» έμεινε ο Ραζβάν Λουτσέσκου, όταν άκουσε τον πατέρα του στο τηλέφωνο, να του ζητάει δύο εισιτήρια και την κατάκτηση του Κυπέλλου, μετά τα πέντε στεντ και τον απινιδωτή, που του τοποθετήθηκαν την Παρασκευή

Κασίμπασα: Το γκολ της χρονιάς, από τον τερματοφύλακα Ανδρέα Γιαννιώτη, δείτε βίντεο

Αθλητικά Νέα Χτες
Γκολ ποίημα από τον 33χρονο Έλληνα τερματοφύλακα, σε έναν αγώνα επιβίωσης για την παραμονή της ομάδας του, στην κατηγορία