בינה מלאכותית פתרה את אחת הבעיות הקשות ביותר בביולוגיה

הבעיה המדעית ארוכת השנים והמורכבת ביותר של מבנה והתנהגותם של חלבונים נפתרה על ידי מערכת הבינה המלאכותית החדשה AlphaFold. מדעני DeepMind הראו כי הבינה המלאכותית שהם יוצרים יכולה לנבא אילו חלבונים בצורת תלת מימד ייווצרו מרצפי חומצות אמינו.

חיזוי איזו צורה תלת מימדית חלבון יקבל היה תעלומה עבור מדענים במשך חצי מאה. היכולת לחזות במדויק את מבנה החלבונים על סמך רצף חומצות האמינו שלהם תהיה ברכה רבה למדעי החיים והרפואה. זה יאיץ משמעותית את המאמצים להבין את אבני הבניין של התאים ולאפשר פיתוח מהיר יותר של תרופות חדשות.

הצוות מ Deepmind בינה מלאכותית מפותחת טיפלה בבעיה. זהו שלוחה של גוגל שזכתה להצלחות רבות בפיתוח אלגוריתמים מתקדמים. לפני כמה שנים עשית זאת תוכנית AlphaGo המאסטר של go שיחק מספר פעמים. אחת מהאינטליגנציות המלאכותיות שלהם, המכונה AlphaStar, התבררה כטובה מ- 99,8% מהשחקנים במשחק האסטרטגיה בזמן אמת StarCraft II. עם זאת, השגת הבינה המלאכותית החדשה שלהם - AlphaFold - עולה על התוצאות הטובות במשחקים.

AlphaFold

AlphaFold עשתה צעד ענק לקראת פיתרון אחד האתגרים הגדולים ביותר בביולוגיה - קביעת צורת התלת מימד של חלבון על בסיס רצף חומצות האמינו שלו. הבינה המלאכותית שפותחה על ידי צוות המחקר של DeepMind שררה בתחרות CASP דו שנתית (הערכה ביקורתית של חיזוי מבנה) נגד כ- 100 צוותים אחרים לפיתוח מערכות שיכולות לחזות צורות חלבון תלת מימד. בתחרות, צוותי המחקר מקבלים רצפי חומצות אמינו לכ- 100 חלבונים ואמורים לפתח את המבנה שלהם על בסיס זה.

התוצאות שהשיגו הצוותים מושוות לתוצאות עבודת המעבדה.
המומחים מתרשמים מהעבודה שביצעה AlphaFold. הם מציינים כי יש לכך השלכות מרחיקות לכת, כולל האצה קיצונית של תרופות חדשות. - מה שצוות DeepMind השיג הוא פנטסטי וישנה את העתיד של ביולוגיה מבנית ומחקר חלבונים ", אומרת ג'נט ת'ורנטון, מנהלת בדימוס של המכון האירופי לביואינפורמטיקה. - זו הייתה בעיה לפני 50 שנה. חשבתי שזה הולך בחיי ", הוסיף ג'ון מולט מאוניברסיטת מרילנד בשאדי גרוב ומייסד שותף של CASP.

AlphaFold השתתפה לראשונה ב- CASP בשנת 2018. היא קיבלה את המקום הראשון בשולחן הגמר של התחרות. אבל האלגוריתמים של DeepMind בלונדון הדהימו את כולם השנה. אפילו התחרות הראתה כי AlphaFold עובד בצורה כה מדהימה עד שהוא יכול לבשר מהפכה בביולוגיה.

- זו פריצת דרך במשחק. זה יהפוך את הרפואה, המחקר וההנדסה הביולוגית. זה ישנה הכל ", מדגיש אנדריי לופאס, ביולוג במכון מקס פלאנק לביולוגיה התפתחותית בטובינגן, שהעריך את ביצועי הצוותים השונים ב- CASP.