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

Κωνσταντοπούλου: Συκοφαντίες τα περί μη καταβολής δεδουλευμένων ‑ Προαναγγέλλει μηνύσεις

Ελλάδα 17.02.2026
«Ενεργό παρακράτος, οργανωμένο έγκλημα και απόπειρα πολιτικής εξόντωσης» – Όσα είπε για τις καταγγελίες

Συγγενείς θυμάτων Τεμπών: Προκλητική παραγγελία ‑ εμπαιγμός για τις εκταφές

Ελλάδα 17.02.2026
Δικηγόρος κάνει λόγο για διάταγμα «δικτατορικού τύπου» με τελεσίγραφα και διαδικασίες άρον-άρον

«Μαζεύανε τα πτώματα και τα ρίχνανε σαν τσουβάλια» – Συγκλονίζει μάρτυρας της εκτέλεσης των 200 Ελλήνων από τους ναζί στην Καισαριανή

Ελλάδα 17.02.2026
Οι συγγενείς των εκτελεσθέντων στην Καισαριανή μεγάλωσαν με το τραύμα εκείνης της ημέρας. Ο πόνος μεταφέρθηκε στις επόμενες γενιές, ως ζωντανή υπενθύμιση μιας βαρβαρότητας που έμεινε ατιμώρητη.

Βιολάντα: Σοκάρουν οι αποκαλύψεις των υδραυλικών για τους σωλήνες – «Εγώ είμαι το αφεντικό και θα το κάνεις όπως σου λέω»

Ελλάδα 17.02.2026
Θάψαμε τους σωλήνες προπανίου χωρίς καμία προδιαγραφή ασφαλείας ισχυρίζεται ένας από τους υδραυλικούς λέγοντας ότι αυτές ήταν οι εντολές του ιδιοκτήτη της Βιολάντα

ΔΥΠΑ: Επίδομα 200 ευρώ για 12 μήνες – Σε ποιους απευθύνεται

Οικονομία 17.02.2026
Ποια είναι οι δικαιούχοι και τα κριτήρια

Δίκη για τα Τέμπη: Ανακοινώθηκε η σύνθεση της έδρας

Ελλάδα 17.02.2026
Μια γυναίκα οδηγούσε ένα πατίνι σε δρόμο στην Κρήτη και παραλίγο να προκαλέσει ατύχημα

Κακοκαιρία: Οδηγός εγκλωβίστηκε στο ρέμα Μαΐστρου στην Αλεξανδρούπολη ‑ Δείτε βίντεο

Καιρός 17.02.2026
Στο σημείο έσπευσαν πυροσβέστες, αστυνομικοί αλλά και διερχόμενοι οδηγοί, για να βοηθήσουν τον οδηγό

Φρένο στις ενοχλητικές κλήσεις: 50.000 ευρώ αποζημίωση για τηλεφωνικό μάρκετινγκ

Ελλάδα 17.02.2026
Κατώτατη αποζημίωση 10.000 ευρώ ανά παράβαση και σαφές μήνυμα συμμόρφωσης στην αγορά

Νέα απεργία στα θέατρα την Παρασκευή 20 Φεβρουαρίου ‑ Ποιοι εξαιρούνται

Ελλάδα 17.02.2026
Κύριο αίτημα της απεργίας είναι η υπογραφή Συλλογκών Συμβάσεων Εργασίας

Θλίψη στο Mega: Πέθανε ξαφνικά ο Κώστας Κοσμίδης

Ελλάδα 17.02.2026
Ο 52χρονος «έφυγε» ξαφνικά το βράδυ προδομένος από την καρδιά του