Λονδίνο Θανάσης Γκαβός
Λύση σε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της βιολογίας που περιγράφεται ως «πρόσβαση στην κατανόηση του μηχανισμού της ζωής» δίνει η βρετανική εταιρεία τεχνητής νοημοσύνης DeepMind του ελληνοκυπριακής καταγωγής Ντέμη Χασάμπη.
Οι ερευνητές της εταιρείας κατάφεραν να αναπτύξουν αλγόριθμο ο οποίος προβλέπει με μεγάλη ακρίβεια τη τρισδιάστατη μορφή που λαμβάνει κάθε πρωτεΐνη όταν αναδιπλώνεται.
Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αλυσίδες αμινοξέων και συνθέτουν τα κύτταρα. Το σχήμα που λαμβάνει κάθε πρωτεΐνη όμως είναι αυτό που καθορίζει τις ιδιότητες και τη λειτουργία της, είτε αυτή συνδέεται με ασθένειες είτε με την αντίδραση του ανθρώπινου οργανισμού ή σε περιπτώσεις ιών (όπως ο κορωνοϊός) τη διείσδυση στα ανθρώπινα κύτταρα.
Η κατανόηση του σχήματος των πρωτεϊνών επιτρέπει δυνητικά την παρασκευή φαρμάκων και την καταπολέμηση ασθενειών, καθώς πολλά φάρμακα είναι σχεδιασμένα ώστε να ενεργούν επί συγκεκριμένων πρωτεϊνών. Για παράδειγμα, τα εμβόλια κατά του κορωνοϊού «εκπαιδεύουν» το ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίζει και να αποκρούει την πρωτεΐνη με ακίδες που υπάρχει στην επιφάνεια του Sars-COV-2, με την οποία ο ιός διεισδύει στα ανθρώπινα κύτταρα.
Ακόμα και ο σχεδιασμός πρωτεϊνών με συγκεκριμένες ιδιότητες όπως η βιολογική αποσύνθεση πλαστικών είναι πλέον δυνητικά δυνατή, επισημαίνουν επιστήμονες.
Η αδυναμία κατανόησης των σχημάτων των πρωτεϊνών απασχολεί τους βιολόγους εδώ και 50 χρόνια και έχει χαρακτηριστεί ως το «Άγιο Δισκοπότηρο» της βιολογίας. Κάθε δύο χρόνια, μάλιστα, διοργανώνεται διαγωνισμός στον οποίο ερευνητικές ομάδες επιχειρούν να προβλέψουν τη δομή των πρωτεϊνών.
Οι διοργανωτές αυτού του διαγωνισμού ανακοίνωσαν πως η DeepMind «έλυσε» το πρόβλημα χρησιμοποιώντας τη χημική σύνθεση των πρωτεϊνών για να προβλέψει μέσω υπολογιστή τη δομή που σχηματίζουν. Η πρόβλεψη ήταν το ίδιο καλή ή ακόμα καλύτερη στα 2/3 των περιπτώσεων σε σχέση με τις μέχρι τώρα δύσκολες και εξαιρετικά χρονοβόρες μεθόδους.
Ο κ. Χασάμπης δήλωσε πως το επίτευγμα αυτό ανοίγει «εντελώς νέες λεωφόρους και κλάδους εξερευνήσεων για την επιστήμη και τη βιομηχανία».
Ο συνιδρυτής του διαγωνισμού για την αποτύπωση της δομής των πρωτεϊνών Τζον Μόουλτ, καθηγητής δομικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ, δήλωσε ότι το να βλέπει μια λύση σε αυτόν το γρίφο της βιολογίας που τον απασχολεί επί δεκατίες «είναι κάτι πολύ ιδιαίτερο».
Ο αναπληρωτής γενικός διευθυντής του Ευρωπαϊκού Εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας Γιούαν Μπίρνεϊ είπε ότι σχεδόν έπεσε από την καρέκλα του όταν πληροφορήθηκε την είδηση και ότι πλέον η μοριακή βιολογία περνά σε άλλο επίπεδο. «Είναι δύσκολο να ξέρουμε τον αντίκτυπο που θα έχει, διότι ήταν ένα τόσο Άγιο Δισκοπότηρο», σχολίασε.
Η συνεργάτιδά του ντέιμ Τζάνετ Θόρντον είπε ότι πίστευε πως δε θα έβλεπε ποτέ η ίδια να επιλύεται το πρόβλημα της μορφής που λαμβάνουν οι πρωτεΐνες.
Ο καθηγητής Μόουλτ πρόσθεσε ότι πρόκειται για «τεράστιο επίτευγμα» και για το πρώτο παράδειγμα αξιοποίησης της τεχνητής νοημοσύνης για την επίλυση ενός συγκεκριμένου επιστημονικού προβλήματος.
Το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που ανέπτυξε η DeepMind ονομάζεται AlphaFord και εν καιρώ αναμένεται η δημοσιοποίηση περισσότερων λεπτομερειών για τη λειτουργία του.
Η DeepMind ιδρύθηκε από τον ερευνητή τεχνητής νοημοσύνης Ντέμη Χασάμπη στο Λονδίνο το 2010 και εξαγοράστηκε από την Google το 2014.
