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

Eurovision 2026: Το BBC συνδέει το “Ferto” του Akyla με την οικονομική κρίση στην Ελλάδα

E-Daily 3.Left 09.05.2026
Διθυραμβικά σχόλια συνεχίζει να συγκεντρώνει η ελληνική συμμετοχή

Πάτρα: Συναγερμός για διασπορά φυματίωσης – Δεκάδες κρούσματα σε εργάτες γης από το Νεπάλ

E-Daily 2.TopNews 09.05.2026
«Δύσκολος πληθυσμός, κρύβονται και δεν συμμορφώνονται»

Ισόβια κάθειρξη στον δράστη της δολοφονίας 34χρονου έξω από κλαμπ στις Σέρρες το 2025

E-Daily 2.TopNews 09.05.2026
Το φονικό επεισόδιο ξεκίνησε έπειτα από καβγά

Χανταϊός στο κρουαζιερόπλοιο: Ανατροπή με το «σημείο μηδέν» ‑ Δεν μεταδόθηκε από χωματερή

E-Daily 2.TopNews 09.05.2026
Νέα δεδομένα για το «σημείο μηδέν» του χανταϊού

Ο ουρανός πάνω από την Αλάσκα τρελάθηκε, και ο δορυφόρος της NASA κατέγραψε κάθε δευτερόλεπτο

E-Daily 3.Left 09.05.2026
Δορυφόρος της NASA κατέγραψε μια εντυπωσιακή σειρά ατμοσφαιρικών φαινομένων πάνω από τον Κόλπο της Αλάσκας

Καταναλωτικά δάνεια: Πλαφόν στο κόστος και τέλος στις υπερβολικές χρεώσεις έως 100.000 ευρώ

E-Daily 2.TopNews 09.05.2026
Νέο πλαφόν σε καταναλωτικά δάνεια έως 100.000 ευρώ περιορίζει το κόστος αποπληρωμής, ενισχύει τη διαφάνεια και προστατεύει δανειολήπτες από υπερβολικές χρεώσεις, επιβάλλοντας σαφή όρια και ενημέρωση

Μαρινάκης για Τσίπρα: Περιφερόμενος κίνδυνος για τη χώρα, έκλεισε τις τράπεζες και τώρα θέλει να τις εξυγιάνει

Ελλάδα 09.05.2026
Νωρίτερα ο πρώην πρωθυπουργός είχε ζητήσει την επιβολή «πατριωτικής εισφοράς» σε τράπεζες και επιχειρήσεις

Drone στη Λευκάδα: Εξουδετερώθηκαν με ελεγχόμενη έκρηξη τα εκρηκτικά

E-Daily 2.TopNews 09.05.2026
Το θαλάσσιο drone εντόπισαν δύο ψαράδες στη θαλάσσια περιοχή της Βασιλικής

Νέος συναγερμός σε κρουαζιερόπλοιο: Πάνω από 100 ασθενείς από νοροϊό στην Καραϊβική

E-Daily 2.TopNews 09.05.2026
Το πλοίο αυτή τη στιγμή πλέει ανοιχτά των βόρειων ακτών της Δομινικανής Δημοκρατίας και έχει προγραμματιστεί να προσεγγίσει το Nassau, την πρωτεύουσα των Μπαχάμες

Απίστευτο περιστατικό στο αεροδρόμιο του Ντένβερ: Αεροπλάνο χτύπησε άνθρωπο που περπατούσε τον διάδρομο προσγείωσης

E-Daily 2.TopNews 09.05.2026
Η πτήση ακυρώθηκε καθώς αμέσως μετά πήρε φωτιά ο κινητήρας του αεροπλάνου και οι επιβάτες το εγκατέλειψαν χρησιμοποιώντας τις τσουλήθρες για προληπτικούς λόγους

Μήνυμα Πούτιν προς ΝΑΤΟ: «Η Ρωσία πάντα ήταν και θα είναι νικήτρια»

Κόσμος 09.05.2026
Οι δηλώσεις του Ρώσου προέδρου για την Ημέρα της Νίκης στην Κόκκινη Πλατεία