محققان اعلام کردند یک مسأله علمی که ۵۰ سال است دانشمندان را به خود مشغول کرده، حل شده و ممکن است تحول اساسی در نحوه مبارزه با بیماری‌ها ایجاد کند.

دانشمندان سال‌هاست که با مسأله «تاشدگی پروتئین» دست و پنجه نرم می‌کنند (ترسیم شکل سه بعدی پروتئین‌ها که دلیل بیماری‌ها از سرطان تا کووید-۱۹ هستند).

شرکت دیپمایند گوگل، مدعی است با ساخت یک نرم‌افزار هوش مصنوعی به نام «آلفا فولد»، توانسته است این مسائل را در عرض چند روز حل کند.

کارشناسان می‌گویند اگر این برنامه درست کار کند، راه‌حلی که «چند دهه» دیرتر منتظر آن بودیم امروز به دست ما رسیده است، و می‌تواند تحولی در نحوه درمان بیماری‌ها ایجاد کند.

در حال حاضر حدود ۲۰۰ میلیون پروتئین شناخته شده وجود دارد ولی فقط تعداد کمی از آنها واقعا تانشده مانده‌اند که می‌توانیم به طور کامل بفهمیم چه هستند و چگونه کار می‌کنند. حتی پروتئین‌هایی که با موفقیت شناسایی شده‌اند، غالبا از روش‌های پرهزینه و زمان‌بری به دست آمده‌اند که دانشمندان سال‌ها سرگم باز کردن تای آنها بوده و از تجهیزاتی استفاده کرده‌اند که میلیون‌ها دلار خرج برمی‌دارند.

شرکت دیپمایند روی یک طرح هوش مصنوعی فعالیت می‌کرد که با گروه «آزمایش گسترده انجمن چهاردهم روی ارزیابی کلیدی تکنیک‌های پیش‌بینی سازه‌های پروتئین» (به اختصار کاسپ ۱۴) همکاری داشت. این گروه مجموعه‌ای از دانشمندان هستند که از سال ۱۹۹۴ به این موضوع پرداخته‌اند.

دکتر جان مالت، رئیس گروه کاسپ ۱۴، می‌گوید: «پروتئین‌ها، مولکول‌های بسیار پیچیده‌ای هستند. ساختار دقیق سه‌بعدی آنها، تاثیر کلیدی در نقششان در مواردی همچون عملکرد انسولین که تنظیم‌کننده قند خون است و پادتن‌هایی که به مبارزه با بیماری‌ها می‌پردازند، بازی می‌کند.

وی افزود: «حتی کوچک‌ترین تغییر در ساختمان این مولکول‌های حیاتی می‌تواند اثری فاجعه‌آمیز در سلامت ما داشته باشد، به همین دلیل یکی از بهترین راه‌ها برای شناخت بیماری‌ها و درمان آنها مطالعه پروتئین مربوطه است.»

به گفته او: «ده‌ها هزار پروتئین در انسان و میلیاردها در موجودات دیگر نظیر باکتری‌ها و ویروس‌ها وجود دارند، ولی پی بردن به شکل فقط یکی از آنها، نیازمند تجهیزات پرهزینه و صرف سال‌ها زمان است.»

دیپمایند اعلام کرده است در جریان آخرین آزمایش، آلفافولد توانست شکل ساختمان حدود دو سوم پروتئین‌ها را با دقتی به‌دست آورد که با تجهیزات آزمایشگاهی به دست می‌آیند. نتایج آزمایش‌های آلفافولد در اینترنت منتشر شده است تا دانشمندان بی‌طرف بتوانند با دقت، مورد بررسی قرار دهند.

حالا پژوهشگران این پروژه می‌گویند هنوز خیلی کارها مانده تا انجام دهند، از جمله پی بردن به اینکه چگونه چند پروتئین، یک مجموعه پیچیده را تشکیل می‌دهند و چگونه با دی‌ان‌ای ارتباط برقرار می‌کنند.

دیپمایند در نظر دارد گزارشی از جزئیات سیستم خود را در اختیار یک مجله علمی قرار دهد تا طیف وسیع‌تری از جامعه دانشمندان به مطالعه و موشکافی آن بپردازند.

پروفسور ونکی راماکریشنان، برنده نوبل و رئیس انجمن سلطنتی، گفت: «این تحقیق کامپیوتری پیشرفتی بی‌نظیر در حل مسأله تاشدگی پروتئین‌هاست؛ مسأله‌ای که در علم زیست ۵۰ سال است با آن درگیر هستند. این اتفاق چند دهه زودتر از زمانی که بسیاری از فعالان علمی پیش‌بینی می‌کردند، صورت گرفته است.»

وی افزود: «بسیار هیجان‌انگیز خواهد بود که شاهد تحول‌هایی باشیم که این شیوه در بنیاد تحقیقات زیست‌شناسی ایجاد خواهد کرد.»

دیپمایند علاوه بر موارد دیگر، به این موضوع اشاره کرد که پیش‌بینی ساختمان پروتئین‌ها می‌تواند بخش مهمی از واکنش‌ها به بیماری‌های همه‌گیر آینده را تشکیل دهد، و گفت برای شناسایی ساختمان پروتئین ویروس سارس-کو-۲، که موجب بیماری کووید-۱۹ می‌شود، از هم‌اکنون شروع به استفاده از فناوری هوش مصنوعی کرده است.

گزارش بیشتر از پی‌ای