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

Ντομάτες, αγγούρια, ροδάκινα: Πόσο κοστίζουν σήμερα σε λαϊκές και σούπερ μάρκετ

E-Daily 2.TopNews 01.07.2026
Ανακαλύψτε πώς οι αυξήσεις τιμών σε φρούτα επηρεάζουν τα ελληνικά νοικοκυριά. Μάθετε περισσότερα και προσαρμοστείτε σήμερα!

Μεξικό ‑ Ισημερινός 2‑0: Τέσσερις στις τέσσερις και πρόκριση στους «16»

E-Daily 2.TopNews 01.07.2026
Γκολ-έργα τέχνης από Κινιόνες και Χιμένες έκριναν το παιχνίδι

Εύβοια: Ανήλικη ήπιε χλωρίνη – Η άμεση επέμβαση αστυνομικών έσωσε τη ζωή της

E-Daily 2.TopNews 01.07.2026
Στιγμές αγωνίας εκτυλίχθηκαν στην Αιδηψό της Εύβοιας, όταν ένα ανήλικο κορίτσι κατανάλωσε κατά λάθος χλωρίνη από φιάλη απορρυπαντικού, προκαλώντας μεγάλη

Πέθανε ο ηθοποιός Μιχάλης Μόσιος, ο «Ταμτάκος» του ελληνικού κινηματογράφου

E-Daily 2.TopNews 01.07.2026
Ο ηθοποιός έφυγε από τη ζωή σε ηλικία 79 ετών - Το συγκινητικό αντίο του γιου του

Δύο νεκροί και μία 40χρονη με εγκαύματα από τη φωτιά στο Ωραιόκαστρο, αγωνία για το 12χρονο παιδί που αγνοείται

E-Daily 2.TopNews 01.07.2026
Το απόγευμα της Τρίτης εντοπίστηκε νεκρός ο 66χρονος πατέρας του 12χρονου παιδιού - Με σοβαρά εγκαύματα διακομίσθηκε στο νοσοκομείο η μητέρα - Το βράδυ εντοπίστηκε και δεύτερη σορός, φόβοι ότι είναι το παιδί που αγνοείται

Τραγωδία στο Ωραιόκαστρο: Δεύτερη σορός εντοπίστηκε στο σπίτι που κάηκε

E-Daily 2.TopNews Χτες
Ανησυχία πως πρόκειται για το παιδί που ήταν αγνοούμενο

Ακτή Ελεφαντοστού ‑ Νορβηγία 1‑2: Ο Χάαλαντ σφραγίζει την πρόκριση και οι Βίκινγκς πάνε στους «16»

Αθλητικά Νέα Χτες
Με τον σταρ της Σίτι να κάνει τη διαφορά, η Νορβηγία νίκησε 2-1 την Ακτή Ελεφαντοστού και θα αντιμετωπίσει τη Βραζιλία στη φάση των «16»

Θαύμα ζωής στα ερείπια της Βενεζουέλας: Παιδί 3 ετών ανασύρθηκε ζωντανό μετά από 6 ημέρες ‑ Βίντεο

Κόσμος Χτες
Παγιδευμένο 6 ημέρες στα συντρίμμια ο μικρός βγήκε νικητής

Τραγωδία στη Λητή Θεσσαλονίκης: Νεκρός άνδρας, τραυματισμένη γυναίκα και αγνοούμενο ανήλικο παιδί στη μεγάλη πυρκαγιά

Ελλάδα Χτες
Αν και κατά το τελευταίο διάστημα η εικόνα της πυρκαγιάς παρουσιάζεται βελτιωμένη, οι πυροσβεστικές δυνάμεις παραμένουν σε πλήρη επιφυλακή.

Ανθρωποκυνηγητό για τον «Μπατμαν του Μεξικό»: Δένει κλέφτες σε κολώνες

Ελλάδα Χτες
Οι μεξικανικές αρχές αναζητούν έναν μυστηριώδη τιμωρό στην πολιτεία Χαλίσκο

Πέθανε ο ηθοποιός Μάικλ Μπερν

Κόσμος Χτες
Ο Βρετανός ηθοποιός του «Ιντιάνα Τζόουνς» και του «Χάρι Πότερ» πέθανε στα 82 του χρόνια