Një hap i madh shkencor, DeepMind zbulon strukturën e 200 milionë proteinave
Suksesi i programit AlphaFold mund të ketë ndikim të madh në problemet globale si uria dhe sëmundjet.
Inteligjenca artificiale ka arritur të deshifrojë strukturën e pothuajse çdo proteine të njohur për shkencën, duke hapur kështu rrugën për zhvillimin e ilaçeve ose teknologjive të reja për të trajtuar sfidat globale si uria ose ndotja.
Proteinat janë blloqet ndërtuese të jetës. Të formuara nga zinxhirë aminoacidesh e të palosur në forma komplekse, struktura e tyre 3D kryesisht përcakton funksionin e tyre.
Pasi të mësohet se si paloset një proteinë, mund të kuptohet edhe se si funksionon ajo dhe se si mund t’i ndryshohet mënyra e funksionimit. Megjithëse ADN-ja tregon udhëzimet për krijimin e zinxhirit të aminoacideve, parashikimi se si ato ndërveprojnë për të formuar një strukturë 3D ishte më i ndërlikuar dhe deri vonë, shkencëtarët kishin deshifruar vetëm një pjesë prej 200milionë proteinash të njohura nga shkenca.
Në nëntor të vitit 2020, grupi i AI DeepMind doli me njoftimin se ka zhvilluar një program të quajtur AlphaFold që mund të parashikonte me shpejtësi këtë informacion duke përdorur një algoritëm. E që nga ajo kohë, programi ka qenë duke gërmuar nëpër kodet gjenetike të çdo organizmi që ka sekuencën e gjenomit të tij dhe ka parashikuar strukturat e qindra miliona proteinave që ato përmbajnë.
Vitin e kaluar në një bazë të hapur të të dhënave, DeepMind publikoi strukturat e proteinave për 20 specie – duke përfshirë pothuajse të gjitha 20,000 proteinat e shprehura nga njerëzit. E tani që ka përfunduar punën, grupi ka lëshuar strukturat e parashikuara për më shumë se 200 milionë proteina.
Duke folur për programin, themeluesi i DeepMind dhe shefi ekzekutiv, Demis Hassabis tha se:
“Në thelb, ju mund ta mendoni se programi mbulon të gjithë universin e proteinave. Ai përfshin struktura parashikuese për bimët, bakteret, kafshët dhe shumë organizma të tjerë, duke hapur mundësi të mëdha të reja që AlphaFold të ketë një ndikim në çështje të rëndësishme, si qëndrueshmëria, pasiguria ushqimore dhe sëmundjet e neglizhuara”.
Disa nga parashikimet e tij të mëparshme tashmë janë duke u përdorur nga shkencëtarët për të ndihmuar në zhvillimin e ilaçeve të reja. Ndërsa në muajin maj, studiuesit e udhëhequr nga Prof Matthew Higgins në Universitetin e Oksfordit njoftuan se kanë përdorur modelet e AlphaFold për të ndihmuar në përcaktimin e strukturës së një proteine kryesore të parazitit të malaries dhe për të gjetur se ku mund të lidheshin antitrupat që mund të bllokonin transmetimin e parazitit.
"Më parë, ne kishim përdorur një teknikë të quajtur kristalografia e proteinave për të gjetur se si duket kjo molekulë, por për shkak se është mjaft dinamike dhe lëviz përreth, ne thjesht nuk mund ta kapnim atë," tha Higgins.
“Kur morëm modelet AlphaFold dhe i kombinuam me këtë provë eksperimentale, papritmas gjithçka mori kuptim. Ky pasqyrë tani do të përdoret për të hartuar vaksina të përmirësuara që nxisin antitrupat më të fuqishëm që bllokojnë transmetimin,” ka shtuar ai.
Modelet e AlphaFold po përdoren gjithashtu nga shkencëtarët në Qendrën për Inovacionin e Enzimave të Universitetit të Portsmouth, për të identifikuar enzimat nga bota natyrore që mund të modifikohen për të tretur dhe ricikluar edhe plastikën.
Ndërkohë, Prof Dame Janet Thornton, udhëheqësja e grupit dhe shkencëtarja e lartë në Institutin Evropian të Bioinformatikës të Laboratorit Evropian të Biologjisë Molekulare, thotë se:
“Parashikimet e strukturës së proteinave AlphaFold tashmë po përdoren në një mori mënyrash. Unë pres që ky përditësim i fundit do të shkaktojë një ortek zbulimesh të reja dhe emocionuese në muajt dhe vitet në vijim, dhe e gjitha kjo falë faktit që të dhënat janë të disponueshme për të gjithë për t'u përdorur.”
