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

Μπλακ άουτ στο κέντρο της Αθήνας ‑ Χωρίς ρεύμα Κυψέλη, Εξάρχεια και Κολωνάκι

E-Daily 2.TopNews 22.07.2026
Σοβαρά προβλήματα στην ηλεκτροδότηση της πρωτεύουσας παρατηρούνται τις τελευταίες ώρες, με εκτεταμένες περιοχές του κέντρου της Αθήνας να παραμένουν χωρίς

Η Σαουδική Αραβία περνά το πυρηνικό κατώφλι ‑ Η συμφωνία Τραμπ που αλλάζει τις ισορροπίες στη Μέση Ανατολή

E-Daily 2.TopNews 22.07.2026
Ο Ντόναλντ Τραμπ έχει εγκρίνει συμφωνία πυρηνικής συνεργασίας διάρκειας έως και 30 ετών, η οποία αναμένεται να ανοίξει τον δρόμο για την εμπλοκή αμερικανικών εταιρειών στην ανάπτυξη της σαουδαραβικής πυρηνικής βιομηχανίας

Βουλή: Αρση ασυλίας για την Ζωή Κωνσταντοπούλου ‑ Οργισμένη αντίδραση της προέδρου της Πλεύσης

E-Daily 2.TopNews 22.07.2026
Με 160 ψήφους «υπέρ» της άρσης, 63 «κατά» και 6 «παρών»

Προβλήματα σύνδεσης σε Facebook, Instagram και Messenger

E-Daily 2.TopNews 22.07.2026
Εκατοντάδες αναφορές χρηστών στο Downdetector

Απίστευτος πνιγμός πέντε ανθρώπων: Οι τέσσερις βούτηξαν για να σώσουν κολυμβητή που πάλευε στο νερό και πέθαναν όλοι

E-Daily 2.TopNews 22.07.2026
Αυτό που ξεκίνησε ως ένα ανέμελο καλοκαιρινό απόγευμα ψαρέματος από την ακτή κατέληξε σε τραγωδία

Πέθανε ο Γάλλος ατζέντης μοντέλων που έφερνε νεαρές γυναίκες σε επαφή με τον Τζέφρι Επστάιν

E-Daily 2.TopNews 22.07.2026
Το όνομά του εντοπίζεται σε πάνω από 2.000 σημεία στα έγγραφα του αμερικανικού υπουργείου Δικαιοσύνης για την υπόθεση Επστάιν

Ιωάννινα: Η νύχτα έγινε μέρα από τις αστραπές‑ Εντυπωσιακό θέαμα εν μέσω καύσωνα

E-Daily 3.Left 22.07.2026
Το φαινόμενο, αν και σύντομο, προκάλεσε την προσοχή των κατοίκων που κατέγραψαν εικόνες με τις αστραπές να σκίζουν τον σκοτεινό ουρανό

Η Ιαπωνία δημιούργησε το πρώτο «ψυγείο για ανθρώπους» – Δροσίζει ολόκληρο το σώμα μέσα σε λίγα λεπτά

E-Daily 3.Left 22.07.2026
Σύμφωνα με την κατασκευάστρια εταιρεία SDRS, ο χρήστης αισθάνεται σημαντική ανακούφιση έπειτα από μόλις πέντε λεπτά παραμονής

Μαμντάνι: «Δεν έχουμε εξουσία να συλλάβουμε τον Νετανιάχου»

E-Daily 2.TopNews 22.07.2026
Ο δήμαρχος της Νέας Υόρκης παραδέχθηκε ότι οι δημοτικές αρχές δεν έχουν νομική δικαιοδοσία, αλλά κάλεσε την ομοσπονδιακή κυβέρνηση να προχωρήσει στη σύλληψη του Ισραηλινού πρωθυπουργού.

Σταύρος Γεωργίου: Νέα στοιχεία για τη δολοφονία του ‑ Από άγριο ξυλοδαρμό ο θάνατος του ποινικολόγου

E-Daily 2.TopNews 22.07.2026
Δεν φαίνεται το κίνητρο να ήταν σχετικό με την εργασία του, αναφέρουν οι πληροφορίες

Νέα έφοδος αρχών στα κεντρικά της Deutsche Bank – Τι ερευνούν οι εισαγγελείς

E-Daily 2.TopNews 22.07.2026
Εισαγγελείς και στελέχη της γερμανικής φορολογικής αρχής εισέβαλαν στα γραφεία της τράπεζας στη Φρανκφούρτη στο πλαίσιο έρευνας για φερόμενη φοροδιαφυγή μέσω συναλλαγών Cum-Cum.

Ισπανία: Τέλος το κάπνισμα σε βεράντες και παραλίες – Τι προβλέπει το νέο νομοσχέδιο

E-Daily 3.Left 22.07.2026
Το ισπανικό Υπουργικό Συμβούλιο ενέκρινε εκτενή μεταρρύθμιση της αντικαπνιστικής νομοθεσίας, με πρόστιμα έως 600.000 ευρώ και απαγόρευση για ανηλίκους κάτω των 18 ετών.