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

Πόλεμος στο διαδίκτυο για τον υπνάκο του Τραμπ στο Οβάλ Γραφείο: Κοιμήθηκε σε συνάντηση για τη μητρική υγεία

E-Daily 2.TopNews 12.05.2026
Στο μικροσκόπιο και πάλι η υγεία του 80χρονου προέδρου λόγω ηλικίας - Δείτε το βίντεο

Αλέξης Τσίπρας: Τον Ιούνιο η ανακοίνωση του κόμματος, ετοιμάζεται για εκλογές μετά τον Σεπτέμβριο

E-Daily 2.TopNews 12.05.2026
Σύμφωνα με ρεπορτάζ της Χριστίνας Κοραή στο Live News, ο άμεσος στόχος του πρώην πρωθυπουργού είναι να πάρει τη δεύτερη θέση από το ΠΑΣΟΚ

«Πληρώστε €1,20 για να αποφύγετε πρόστιμο»: Νέο SMS απάτη που χρησιμοποιεί την επωνυμία του ΟΑΣΑ

Ελλάδα 12.05.2026
Τα παραπλανητικά μηνύματα SMS αναφέρονται σε δήθεν οικονομικές οφειλές, πρόστιμα, δυσλειτουργία καρτών, παραπέμποντας σε συνδέσμους για καταβολή ποσών

Κινητά τηλέφωνα: Μεγάλες αλλαγές από 1η Ιουνίου ‑ Τι θα ισχύει για iOS και Android

E-Daily 2.TopNews 12.05.2026
Οι νέοι κανόνες για τη μεταφορά δεδομένων και τη διαλειτουργικότητα στοχεύουν να διευκολύνουν την εναλλαγή μεταξύ smartphones με διαφορετικά λειτουργικά συστήματα

Φορολογικές δηλώσεις: Λήγει την Παρασκευή η προθεσμία για την έκπτωση 4%

E-Daily 2.TopNews 12.05.2026
Οι φορολογούμενοι που υποβάλλουν τη δήλωσή τους έως τις 15 Μαΐου δικαιούνται έκπτωση 4%

Έκλεψε από τον εργοδότη του 146.000 ευρώ, χειροπέδες σε υπάλληλο στη Θεσπρωτία

E-Daily 2.TopNews 12.05.2026
Ο υπάλληλος παραβίασε παράθυρο αποθήκης της επιχείρησης στην οποία εργάζεται και αφαίρεσε το μεγάλο χρηματικό ποσό που είχε κρυμμένο ο ιδιοκτήτης

Ηλιούπολη: Το ιατρικό ανακοινωθέν για τη δεύτερη 17χρονη – Μεταφέρθηκε στο ΚΑΤ

E-Daily 2.TopNews 12.05.2026
Τι αναφέρει το ιατρικό ανακοινωθέν για τη δεύτερη 17χρονη που έπεσε από τον 6ο όροφο πολυκατοικίας στην Ηλιούπολη

Χανταϊός: Σε τι διαφέρει από τον κορωνοϊό, σύμφωνα με ειδικό

E-Daily 2.TopNews 12.05.2026
Ο ΠΟΥ επαναλαμβάνει πως ο χανταϊός δεν έχει σχέση με τον κορωνοϊό - Οι διαφορές τους

Τραγωδία σε χωριό της Λάρισας: Νεκρός 58χρονος που καταπλακώθηκε από το τρακτέρ του

Ελλάδα 12.05.2026
Ο άτυχος άνδρας έκανε αγροτικές εργασίες στο χωράφι του με το τρακτέρ

Ηλιούπολη: Οι δύο 17χρονες ήθελαν να αυτοκτονήσουν ‑ Το σημείωμα πριν την πτώση

E-Daily 2.TopNews 12.05.2026
Σοκ από την κοινή βουτιά θανάτου των δύο 17χρονων συμμαθητριών – Το χρονικό της τραγωδίας, το αποχαιρετιστήριο μήνυμα - Στο μικροσκόπιο οι συνθήκες που τις ώθησαν στο απονενοημένο διάβημα

21χρονη θα υποβληθεί σε ακρωτηριασμό των ποδιών της που «κλείδωσαν» στην ευθεία και λυγίζουν ανάποδα

E-Daily 2.TopNews 12.05.2026
Παρά τη δύσκολη κατάσταση, προσπαθεί να παραμείνει αισιόδοξη