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

Πατέρας σκότωσε την 23χρονη κόρη του στο σπίτι τους και δικαστήριο ζήτησε να μην διωχθεί κανείς

Κόσμος 10.02.2026
Οι τοπικές δικαστικές αρχές είχαν αρχικά κρίνει ότι κανείς δεν πρέπει να διωχθεί για τον θάνατό της

Αμπου Ντάμπι: Έλληνας προξενικός υπάλληλος εξέδιδε παράνομες βίζες ‑ Εισέπραξε 708.000 ευρώ

Κόσμος 10.02.2026
Ο υπάλληλος του προξενείου είχε καταδικαστεί πρωτόδικα σε 11 χρόνια κάθειρξη - Επικύρωσε την ποινή ο Αρειος Πάγος

Τραγικός θάνατος για πατέρα και γιο που έκαναν ορειβασία και πέθαναν με 100 μέτρα διαφορά στα Χάιλαντς

Κόσμος 10.02.2026
Η έρευνα και η Δικαιοσύνη έδειξαν ότι οι θάνατοι του πατέρα και του γιου οφείλονται σε ατύχημα

Καρυστιανού για αμβλώσεις: «Ως παιδίατρος έχω άλλα δεδομένα»

Πολιτική 10.02.2026
Η Μαρία Καρυστιανού κλήθηκε να μιλήσει ξανά για το ζήτημα των αμβλώσεων, τονίζοντας πως η βασική αιτία για αυτές είναι η ακρίβεια

Την άρση ασυλίας του Παύλου Πολάκη αποφάσισε η Βουλή με ψήφους ΝΔ, ΠΑΣΟΚ, Λύσης

Πολιτική 10.02.2026
«Κατάπληξη και αηδία προκαλεί η στάση του ΠΑΣΟΚ-ΚΙΝΑΛ, δίνει διαπιστευτήρια συγκυβέρνησης με ΝΔ» σχολίασε ο βουλευτής του ΣΥΡΙΖΑ

Προφυλακίστηκε ο 54χρονος σμήναρχος: Έδωσε ονόματα και «ένιωσε ανακουφισμένος από τη σύλληψή του»

Ελλάδα 10.02.2026
Υποστήριξε ότι εξαπατήθηκε και πως όταν κατάλαβε ότι έδινε πληροφορίες στην Κίνα ξεκίνησαν οι απειλές και οι εκβιασμοί

DNA από τη μητέρα της Λόρα ζήτησαν οι Γερμανοί – Ένα βήμα πριν από την έφοδο σε σπίτια και την άρση απορρήτου

Ελλάδα 10.02.2026
Δόθηκε ευρωπαϊκή εισαγγελική δικαστική εντολή έρευνας για τον εντοπισμό της

Σουηδία: Λιβανέζος προσπάθησε να βγάλει τα μάτια γιατρού γιατί συνεργαζόταν με την γυναίκα του

Κόσμος 10.02.2026
Η γυναίκα είχε πέσει θύμα ενδοοικογενειακής βιας και στο παρελθόν από τον σύζυγό της εξαιτίας της ζήλειας του

Το πρόγραμμα Μητσοτάκη στην Τουρκία ‑ Τι ώρα θα γίνει η συνάντηση με Ερντογάν

Ελλάδα 10.02.2026
Η επίσκεψη θα ξεκινήσει με την κατ` ιδίαν συνάντηση με τον πρόεδρο της Τουρκίας και θα ακολουθήσει το Ανώτατο Συμβούλιο Συνεργασίας των δύο χωρών

Πώς σχηματίστηκαν οι τρεις εντυπωσιακές «φάλαινες» της Ταϊλάνδης που μοιάζουν να... κολυμπούν μέσα στο δάσος

Κόσμος 10.02.2026
Ο σχηματισμός δημιουργήθηκε πριν από περίπου 75 εκατομμύρια χρόνια - Ένα δίκτυο μονοπατιών πεζοπορίας οδηγεί στους τρεις βράχους, ωστόσο μόνο οι δύο μεγαλύτεροι είναι προσβάσιμοι στο κοινό

Αγριο ξύλο μέσα σε αστικό λεωφορείο ‑ Επιβάτες «πιάστηκαν» στα χέρια

Ελλάδα 10.02.2026
Πληθαίνουν τα περιστατικά βίας μέσα στα μέσα μαζικής μεταφοράς