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

Νέο Ηράκλειο: Εμπορος έπαιρνε προκαταβολές για αμάξια και μετά γινόταν καπνός

E-Daily 2.TopNews 22.06.2026
«Δεν το έχουμε πάρει ποτέ στα χέρια μας, το ίδιο αμάξι το έχει πουλήσει 3 φορές» ανέφερε ένα από τα φερόμενα θύματα του εμπόρου.

Χανιά: Πώς «έσπασε» ο 43χρονος και ομολόγησε τη δολοφονία

E-Daily 2.TopNews 22.06.2026
Οι αστυνομικοί τον είχαν κρίνει από την πρώτη στιγμή ως τον βασικό ύποπτο και σήμερα (21/06) ομολόγησε την ενοχή του για τη δολοφονία της 45χρονης στα Χανιά.

Πάτρα: Συνελήφθη η μητέρα του βρέφους που νοσηλεύεται στο Καραμανδάνειο με κάταγμα και μώλωπες στο μέτωπο

E-Daily 2.TopNews 22.06.2026
Η νεαρή γυναίκα συνελήφθη με την κατηγορία της έκθεσης ανηλίκου σε κίνδυνο

«Τον φοβόμουν μη με βαρέσει»: Τι κατέθεσε στις Αρχές ο 13χρονος που έδωσε 370.000 ευρώ στον 34χρονο που τον εκβίαζε

E-Daily 2.TopNews 22.06.2026
Τον απειλούσαν και για την οικογένειά του, ότι θα έχει προβλήματα αν το μάθουν ότι είχε ρίξει ένα βεγγαλικό σε προαύλιο εκκλησίας

Αγριος ξυλοδαρμός 16χρονου από συνομήλικό του σε πανηγύρι στα Τρίκαλα: Του έλεγε «θα σε σκοτώσω, πώς είσαι έτσι;»

E-Daily 2.TopNews 22.06.2026
Ο 16χρονος μεταφέρθηκε στο νοσοκομείο με απώλεια μνήμης, διάσειση και κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις

«Απελαθήκαμε από το Ισραήλ» λένε Έλληνες συνδικαλιστές

E-Daily 2.TopNews Χτες
Τι αναφέρει η Γιώτα Λαζαροπούλου που απελάθηκε από το Ισραήλ μαζί με άλλους συνδικαλιστές ενώ επιχειρούσαν να φτάσουν στη Ραμάλα. Η απάντηση του ελληνικού Υπουργείου Εξωτερικών.

Ημαθία: Τι συνέβη σε σούπερ μάρκετ εν ώρα λειτουργίας ‑ «Από καθαρή τύχη δεν θρηνήσαμε θύματα»

E-Daily 2.TopNews Χτες
Τμήμα οροφής κατέρρευσε πάνω από τα ταμεία καταστήματος στην Αλεξάνδρεια Ημαθίας, με αποτέλεσμα τον τραυματισμό πελάτη και την έντονη αντίδραση του Σωματείου Εργαζομένων.

ΗΠΑ ‑ Ιράν: Ολοκληρώθηκε ο πρώτος γύρος συνομιλιών

E-Daily 2.TopNews Χτες
Ο πρώτος γύρος των τεχνικών συνομιλιών στο Μπούργκενστοκ ολοκληρώθηκε μετά από σχεδόν τέσσερις ώρες, με την ιρανική αντιπροσωπεία να υποβάλλει διαμαρτυρία για τις απειλές Τραμπ.

Σε «κόκκινο συναγερμό» η Γαλλία λόγω καύσωνα ‑ Κλείνουν σχολεία, απαγορεύεται το αλκοόλ

E-Daily 2.TopNews Χτες
Κύμα “σφοδρού καύσωνα διαρκείας” πλήττει τη Γαλλία με τις Αρχές να λαμβάνουν έκτακτα μέτρα για την προστασία των πολιτών. Επηρεάζεται και ο ιστορικός θεσμός “Fête de la Musique”.

Κύπρος: Νεκρός ο 22χρονος φοιτητής που είχε απαχθεί ‑ Συνελήφθη συνομήλικος που υπέδειξε τον τόπο ταφής

E-Daily 2.TopNews Χτες
Τα τελευταία βήματα του φοιτητή, τα μηνύματα λύτρων και η σύλληψη του υπόπτου

Κορωπί: Ανήλικος ποδηλάτης χτύπησε σε διερχόμενο αυτοκίνητο – Βίντεο ντοκουμέντο

Ελλάδα Χτες
Το παιδί στάθηκε εξαιρετικά τυχερό παρά τη σφοδρότητα της σύγκρουσης

Θρίλερ στη Λήμνο: Τουρίστες ανακάλυψαν ανθρώπινο κρανίο και οστά στη θαλάσσια περιοχή του Φαναρακίου

Ελλάδα Χτες
Τα οστά που περισυλλέχθηκαν παρελήφθησαν από άνδρες του Λιμενικού Μούδρου και μεταφέρθηκαν στο Νοσοκομείο Λήμνου