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

Θεσσαλονίκη: Τρόμος στη πτήση ‑ Έσπασε παράθυρο, τραυματίστηκε επιβάτης

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
Ο τραυματίας επιβάτης συγκρατήθηκε από τη ζώνη ασφαλείας και τους διπλανούς του, αποφεύγοντας πτώση εκτός αεροπλάνου.

«Μην το κάνεις»: Το δραματικό βίντεο για να μην πέσει γυναίκα από γέφυρα στο Μπρούκλιν

E-Daily 3.Left 10.07.2026
Η γυναίκα έμεινε στη γέφυρα για πάνω από μια ώρα, μέχρι ένας αστυνομικός να την αγκαλιάσει και να την απομακρύνει

Συνελήφθη στον Λαγκαδά Θεσσαλονίκης 60χρονος που έκανε παράνομα χειρουργεία σε ζώα

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
Στην κατοικία του, εντοπίστηκαν ιατρικά εργαλεία, καθώς και τραπέζι χειρουργείου

Αγρια δολοφονία 43χρονης στην Ιρλανδία: Την βρήκε ξυλοκοπημένη η 13χρονη κόρη της, ύποπτος ο 28χρονος μετανάστης σύντροφός της

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
Η Τζέιμι Κάρνεϊ είχε γνωρίσει τον Αχμάντ Αλσακέρ σε πορεία υπέρ της Παλαιστίνης

WSJ: Το Ισραήλ ενημέρωσε τις ΗΠΑ για νέο ιρανικό σχέδιο δολοφονίας του Ντόναλντ Τραμπ

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
«Θέλουν να εξοντώσουν τον ηγέτη των ΗΠΑ, εμένα», δήλωσε ο Αμερικανός πρόεδρος από την Αγκυρα - Αγνωστες οι πληροφορίες που παρέδωσε η Μοσάντ στις ΗΠΑ

Μαρινάκης για Τσίπρα: Γιατί κράτησε ανοιχτή τη Βουλή για τον Ποινικό Κώδικα και ποιους εξυπηρέτησε ο «εντιμότατος»;

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
Η λέξη ντροπή δεν είναι πια αρκετή για να αποδώσει το πολιτικό κατάντημα του Τσίπρα, ανέφερε σε δήλωσή του ο κυβερνητικός εκπρόσωπος

Τρεις συλλήψεις σε Θεσσαλονίκη και Χανιά για τη δολοφονία της Βάγιας Νέστορα

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
Δύο άντρες και μία γυναίκα οι συλληφθέντες - Οι δύο αποτελούσαν το «επιχειρησιακό ζευγάρι» και ο τρίτος είχε υποστηρικτικό ρόλο – Πρόκειται για άτομα γνωστά στον αναρχικό χώρο, η γυναίκα έφυγε για Κρήτη μετά τη δολοφονία

Σκηνικό πρωτοφανούς έντασης από την Ζ. Κωνσταντοπούλου ‑ Κάλεσε την αστυνομία

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
«Πρέπει να επιληφθεί η αστυνομική αρχή για το αυτόφωρο κακούργημα που διαπράττουν οι βουλευτές της ΝΔ», ανέφερε χαρακτηριστικά.

«Εγώ ένα τσιγάρο άναψα»: Βίντεο με τραυματία εργαζόμενο λίγα λεπτά μετά την έκρηξη στην επιχείρηση στον Ασπρόπυργο

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
Από την φωτιά τραυματίστηκαν έντεκα άτομα - Τα τρία δίνουν μάχη διασωληνωμένα σε Μονάδα Εντατικής Θεραπείας

Χιλιάδες νεκρά ψάρια ξεβράστηκαν σε παραλία της Εύβοιας ‑ Bίντεο και φωτογραφίες

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
Ανησυχία σε κατοίκους και λουόμενους – Αναζητούνται τα αίτια του φαινομένου

Πύρινη κόλαση στην Ανδαλουσία με 12 νεκρούς, κάηκαν άνθρωποι μέσα στα αυτοκίνητά τους

E-Daily 2.TopNews 10.07.2026
Μάχη με τις φλόγες στην Αλμερία εν μέσω καύσωνα - Την «τεράστια θλίψη» του εξέφρασε ο Πέδρο Σάντσεθ - Στις επιχειρήσεις κατάσβεσης συμμετέχει και ο στρατός