AI rozszyfrowała struktury ludzkich białek. Przełom w medycynie

AlphaFold, sztuczna inteligencja rozwinięta przez firmę DeepMind, rozszyfrowała struktury aż 98,5 proc. białek z ludzkiego ciała. Naukowcy mówią o niesamowitym przełomie w medycynie i nauce.

Publikacja: 24.07.2021 18:04

AI rozszyfrowała struktury ludzkich białek. Przełom w medycynie

Foto: DeepMind

Sztuczna Inteligencja w krótkim czasie zrobiła coś, nad czym ludzie pracowali od wielu lat z dość mizernymi rezultatami, bo udało im się odkryć struktury zaledwie 17 proc. białek w ludzkim organizmie. AI poradziła sobie o wiele lepiej i odkryła 98,5 proc. struktur wszystkich białek i to w zaledwie w ciągu niecałego roku.

DeepMind udostępnia zbierane przez nią dane i każdy może mieć do nich bezpłatny dostęp. Dzięki temu możliwe będzie między innymi przyspieszenie procesu opracowywania nowych leków. Przedstawiciele DeepMind poinformowali, że wykorzystana na potrzeby badań sztuczna inteligencja rozpoznała struktury 98,5 procent z około 20 000 białek. W przypadku 35,7 procent z nich algorytm cechował się ponad 90-procentową skutecznością w zakresie przewidywania kształtów.

CZYTAJ TAKŻE: Sztuczna inteligencja może już oszukiwać naukowców

Już w zeszły roku naukowcy informowali o niezwykłej skuteczności AlphaFold w odszyfrowywaniu struktur białek. AI okazała się nie tylko dokładna, ale także niezwykle szybka.

Sztuczna inteligencja pokonała około 100 innych zespołów w odbywającym się co 2 lata konkursie CASP (Critical Assessment of Structure Prediction) mającym na celu opracowanie systemów zdolnych do przewidzenia trójwymiarowego kształtu białek. Zespoły badaczy otrzymują sekwencje aminokwasów dla około 100 białek i na tej podstawie mają opracować ich strukturę. Wyniki uzyskane przez zespoły są porównywane z wynikami prac laboratoryjnych. AI bije na głowę tradycyjne metody.

Od dziesięcioleci główną metodą określania kształtów białek były metody eksperymentalne. Badania tego problemu rozpoczęto w latach 50. ubiegłego wieku korzystając z metod krystalografii rentgenowskiej. W ostatniej dekadzie preferowanym narzędziem badawczym stała się mikroskopia krioelektronowa. Jednak badania nad białkami trwały całe dziesięciolecia i udało się odszyfrować zaledwie kilkanaście procent z nich.

CZYTAJ TAKŻE: Sztuczna inteligencja rozszyfruje nieznane dziś języki

Kiedy w latach 80. i 90. zaczęto prace nad wykorzystaniem komputerów do określania kształtu protein okazało się, że metody, które sprawdzały się przy jednych białkach, nie zdawały egzaminu przy badaniu innych. Dopiero kiedy w 2018 roku pojawił się AlphaFold, algorytm sztucznej inteligencji bazujący na DeepMind, prace nad białkami naprawdę ruszyły. Na początku 2020 roku algorytm opisał strukturę kilku białek wirusa SARS-CoV-2.

Znajomość struktury białek ludzkiego organizmu daje ogromne możliwości medycynie i farmacji. Pozwoli poznać przyczyny wielu chorób i stworzyć łatwiej i szybciej skuteczne leki. Poznanie struktury 3D białka jest ważne przy opracowywaniu metod leczenia m.in. raka, demencji i chorób zakaźnych.

Białka to podstawa życia. W każdym żywym organizmie znajdują się tysiące różnych białek. Każde białko ma swój skomplikowany i niepowtarzalny kształt. Są zbudowane z łańcuchów aminokwasów, a ich funkcja zależy od unikalnej struktury. Sekwencja aminokwasów determinuje kształt białka.

„Wierzymy, że ta praca stanowi największy wkład, jaki sztuczna inteligencja wniosła do dotychczasowego stanu wiedzy naukowej, i jest doskonałym przykładem korzyści, jakie sztuczna inteligencja może przynieść społeczeństwu” – powiedział założyciel i dyrektor generalny DeepMind, Demis Hassabis.

Sztuczna Inteligencja w krótkim czasie zrobiła coś, nad czym ludzie pracowali od wielu lat z dość mizernymi rezultatami, bo udało im się odkryć struktury zaledwie 17 proc. białek w ludzkim organizmie. AI poradziła sobie o wiele lepiej i odkryła 98,5 proc. struktur wszystkich białek i to w zaledwie w ciągu niecałego roku.

DeepMind udostępnia zbierane przez nią dane i każdy może mieć do nich bezpłatny dostęp. Dzięki temu możliwe będzie między innymi przyspieszenie procesu opracowywania nowych leków. Przedstawiciele DeepMind poinformowali, że wykorzystana na potrzeby badań sztuczna inteligencja rozpoznała struktury 98,5 procent z około 20 000 białek. W przypadku 35,7 procent z nich algorytm cechował się ponad 90-procentową skutecznością w zakresie przewidywania kształtów.

2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Technologie
Fałszywe oferty pracy to już plaga. Sztuczna inteligencja wspiera oszustów
Technologie
„Babcie supermodelki”. Naukowcy wynaleźli lek przedłużający życie aż o jedną czwartą
Technologie
Chcieli tworzyć historię i nadać AI prawa pracownicze. „Bunt” i klęska dużej firmy
Technologie
Powstały superbaterie przyszłości. Mają niezwykłe możliwości
Materiał Promocyjny
Mała Księgowość: sprawdzone rozwiązanie dla małych i średnich przedsiębiorców
Technologie
Przełomowe odkrycie. Era elektroniki o niespotykanej szybkości, wydajności i miniaturyzacji