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

Η γρίπη των πτηνών εντοπίστηκε για πρώτη φορά στο πιο απρόσμενο μέρος της Ευρώπης

E-Daily 2.TopNews 19.05.2026
Η παγκόσμια εξάπλωση της γρίπης των πτηνών έχει ήδη προκαλέσει ευρεία ανησυχία μεταξύ κυβερνήσεων και παραγωγών πουλερικών

Le Monde: «Παράθυρο» επιστροφής θραυσμάτων του Παρθενώνα από το Λούβρο ανοίγει νέα γαλλική νομοθεσία

E-Daily 2.TopNews 19.05.2026
Με τη νέα γαλλική νομοθεσία επιτρέπεται η επιστροφή θραυσμάτων του Παρθενώνα από το Λούβρο, υποστηρίζει σε άρθρο της στη Monde η δικηγόρος Κατερίνα Τιτή

Πάτρα: «Φώναζα `πάρτε τα λεφτά και αφήστε μου τα χαρτιά`» λέει η αθλήτρια Ανδριάνα Φωτακοπούλου που έπεσε θύμα ξυλοδαρμού

E-Daily 2.TopNews 19.05.2026
«Και ενώ πήγαινα προς τον καταυλισμό, σταματώ. Μπροστά μου βλέπω 50 – 60 Ρομά και λέω ‘ώπα, δεν θα σε βρούνε ποτέ εδώ’» περιγράφει η πρώην πρωταθλήτρια στίβου

«Δεν είχαμε ιδέα»: Το κανόνι από τον «Καλό, τον Κακό και τον Ασχημο» βρέθηκε σε μουσείο της Ισπανίας

E-Daily 3.Left 19.05.2026
Πρόκειται για το κανόνι που χρησιμοποιείται σε μία από τις πιο γνωστές σκηνές της ταινίας, όταν ο χαρακτήρας του Κλιντ Ίστγουντ ανάβει ατάραχος το φυτίλι με το πούρο του για να σταματήσει τον Τούκο (Ίλαϊ Γουάλακ)

Παραλήρημα της Αγκυρας για την γενοκτονία των Ποντίων: Η Ελλάδα διαστρεβλώνει τα γεγονότα, εσείς σφάξατε Τούρκους στην Τριπολιτσά

E-Daily 2.TopNews 19.05.2026
«Οι ελληνικές αρχές θα πρέπει να σταματήσουν να εκμεταλλεύονται την ιστορία για πολιτικό όφελος και να αναγνωρίσουν τις φρικαλεότητες που διαπράχθηκαν εναντίον Τούρκων και άλλων εθνοτικών ομάδων» σημειώνεται, μεταξύ άλλων, στην ανακοίνωση

X: Περιορίζει τους χρήστες χωρίς μπλε τικ σε 50 δημοσιεύσεις την ημέρα

Κόσμος 19.05.2026
Οι οι επικριτές αυτού του περιορισμού προειδοποιούν ότι μια τέτοια αλλαγή ενδέχεται να οδηγήσει σε μαζικότερη αποχώρηση χρηστών

Καρκίνος: Κοινό φάρμακο για το άσθμα ίσως βοηθά στην αντιμετώπιση επιθετικών μορφών του

Tech + Science 19.05.2026
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Cancer

Κεραμέως: Στα βαρέα και ανθυγιεινά νοσηλευτές, διασώστες και οδηγοί ασθενοφόρων ‑ Τι ανέφερε για συντάξεις χηρείας

Ελλάδα 19.05.2026
Η υπουργός Εργασίας προανήγγειλε μια σημαντική ρύθμιση για τους υγειονομικούς αλλά και νομοσχέδιο για την ισότητα των αμοιβών μεταξύ γυναικών και ανδρών με την ίδια εργασιακή θέση

Ζωή Κωνσταντοπούλου: Έκανε μήνυση σε Κουσουλό και Γεωργιάδη – Για ποιο λόγο

E-Daily 3.Left 19.05.2026
Πληρεξούσιος δικηγόρος κατέθεσε μήνυση στο Αστυνομικό Τμήμα Εξαρχείων κατά της Αννας Καρακίτσου, του Πέτρου Κουσουλού, του Χαράλαμπου Κούτρα και του Αδωνι Γεωργιάδη

Μήνυση Καρυστιανού και Αυγερινού σε Καραχάλιο, μετά τις αναφορές περί «εντολής ίδρυσης κόμματος»

E-Daily 2.TopNews 19.05.2026
Καταγγέλλουν το Νίκο Καραχάλιο για «ψευδείς και δυσφημιστικούς ισχυρισμούς»