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

Εφιαλτική συνάντηση για 8χρονο ‑ Λυσσασμένος κάστορας του όρμησε και τον δάγκωσε

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Το ζώο είχε κάνει και άλλες επιθέσεις, πριν βρεθεί θετικό στη λύσσα - Οι αρχές απευθύνουν έκκληση σε όποιον έχει συναντήσει τον κάστορα να επικοινωνήσει μαζί τους

Χανταϊός: Πώς ζουν οι επιβάτες του κρουαζιερόπλοιου – Δείτε βίντεο από το εσωτερικό του πλοίου

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Μάσκες, τήρηση των αποστάσεων και απαγόρευση των συγκεντρώσεων

Τραγωδία στη Σάμο: Νεκρός άνδρας έπειτα από ανατροπή μπετονιέρας

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Το δυστύχημα σημειώθηκε σε παραλιακό κρηπίδωμα στο Ηραίο, όταν το όχημα ανετράπη κάτω από αδιευκρίνιστες συνθήκες

Πέθανε ο ιδρυτής του CNN Τεντ Τέρνερ

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Είχε το παρατσούκλι το «Στόμα του Νότου»

Μυτιλήνη: Έξι χρόνια κάθειρξη στον άνδρα που πυροβόλησε αδέσποτο γατάκι

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Σε βάρος του εκτός από την καταδικαστική απόφαση έχει επιβληθεί και πρόστιμο ύψους 30.000 ευρώ

Παράξενη υπόθεση στην Ισπανία: 71χρονη ηθοποιός αποκτά παιδί με το σπέρμα του νεκρού γιου της

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Ισπανίδα ηθοποιός εκπλήρωσε την τελευταία επιθυμία του αποβιώσαντος γιου της και με τη βοήθεια του κατεψυγμένου σπέρματός του, μέσω παρένθετης μητέρας, απέκτησε την κόρη... του υιού της.

Τουρκία – Πυρά της αντιπολίτευσης σε Ερντογάν για την «Γαλάζια Πατρίδα»: «Η Ελλάδα εργάζεται όλο το 24ωρο»

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Ο πρόεδρος του Ρεπουμπλικανικού Λαϊκού Κόμματος (CHP) κατηγορεί την κυβέρνηση Ερντογάν για διπλωματική αποτυχία

Διακόπηκαν για μία ώρα τα δρομολόγια του Προαστιακού στη γραμμή του Κιάτου λόγω φωτιάς στη Νέα Ζωή

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Δρομολογήθηκαν λεωφορεία της Hellenic Train προκειμένου να αναλάβουν τη μεταφορά των επιβατών στον τελικό προορισμό τους

Πρώτο ύποπτο κρούσμα χανταϊού εκτός του MV Hondius: Εντοπίστηκε σε Γάλλο που ήταν στην ίδια πτήση με επιβάτη του κρουαζιερόπλοιου

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Είναι το πρώτο άτομο που προσβλήθηκε από την ασθένεια και δεν επέβαινε στο πλοίο

H Ryanair φεύγει από το αεροδρόμιο της Θεσσαλονίκης

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Εκφράζει έντονη διαφωνία στην αύξηση των τελών αεροδρομίου

Τραγωδία στην Αίγινα με νεκρό μωρό 1,5 έτους

E-Daily 2.TopNews 06.05.2026
Οι Αρχές να διερευνούν τις συνθήκες της τραγωδίας