Forradalmasíthatja a gyógyítást egy 50 éves probléma megfejtése

Öt évtizedes múltra visszatekintő problémát fejtett meg a Google DeepMind mesterséges intelligencia (AI) kutatócsapata, ezzel utat nyitva az újabb kezelések és a gyógyszerek gyorsabb fejlesztése előtt.

Igen nehéz átlátni azt a biológiai folyamatot, amit a biológusok "fehérje-hajtogatási problémának" neveznek, és aminek a megfejtése a gyógyítás szent grálja is lehet. A fehérjék a sejtek igáslovai, és minden élő szervezetben jelen vannak. Hosszú aminosavláncokból állnak, és létfontosságúak a sejtek felépítéséhez, a sejtközi kommunikációhoz, valamint a test mindennemű kémiai szabályozásához.

DeepMind fehérje 3D előrejelzés
A fehérjék 3D alakjának előrejelzése újraírhatja a gyógyítás fontos lapjait. Fotó: Getty Images

A "fehérje-hajtogatási probléma" régóta a biológia egyik legnagyobb kihívása, mert nagyon sokfehérjevan, és 3D-s formájukat nehéz feltérképezni. Szinte minden betegség - beleértve a rákot, a demenciát és még az olyan fertőző betegségeket is, mint a COVID-19 - összefügg ezeknek a fehérjéknek a működésével. A Google tulajdonában lévő londoni DeepMind AI laboratórium azt állítja, hogy az AlphaFold mély tanulási programja megoldotta az 50 éves problémát, és képes megjósolni sok fehérje alakját.

A mély tanulás képessége tárja fel a titkokat

A mély tanulás egy olyan számítástechnikai eljárás, amely az adatkészletek gyakran elrejtett információit használja fel az érdekes kérdések megoldására. Széles körben használják egy sor manapság forró területen, például a játékok fejlesztésében, a beszéd- és a hangfelismerésben, az autonóm autóknál, számos tudományágban, beleértve az orvostudományt. Az olyan eszközök, mint az AlphaFold2, segítenek a tudósoknak új típusú fehérjék megtervezésében, amelyek például elősegíthetik a műanyagok lebontását és a jövőbeni vírusos járványok és betegségek leküzdését.

Jelenleg 200 millió ismert fehérje van, de valójában csak a töredéküket bontották ki, hogy teljes mértékben megértsék, mit tesznek és hogyan működnek. A kutatók szerint a rendszer néhány nap alatt képes meghatározni a nagyon pontos struktúrákat. A CASP14 tudóscsoport 1994 óta foglalkozik a fehérjestruktúrák előrejelzésével.

"A fehérjék rendkívül bonyolult molekulák, és a pontos háromdimenziós felépítésük kulcsfontosságú az általuk végzett számos szerep szempontjából. Az inzulin, amely szabályozza a vércukorszintünket, és az antitestek, amelyek segítenek a fertőzések leküzdésében" - mondta Dr. John Moult, a CASP14 tagja a BBC Science Focusnak


Ezeknek a létfontosságú molekuláknak még az apró átrendeződése is katasztrofális hatást gyakorolhat egészségünkre, ezért a betegség megértésének és az új kezelések megtalálásának egyik leghatékonyabb módja az érintett fehérjék tanulmányozása. Emberi fehérjéből is több tízezer van, és milliárd található más fajokban, beleértve a baktériumokat és vírusokat is, de egyetlen fehérje alakjának kidolgozása is drága felszerelést kíván, és évekbe telhet.

Aminosav szekvencia és 3D alakzat

Az aminosavak szekvenciája - amelyet a DNS kódol - meghatározza a fehérje 3D alakját. Az alak pedig meghatározza a fehérje funkcióját. Ha a fehérje szerkezete megváltozik, nem képes ellátni a feladatát. Azonban az aminosav-szekvencia alapján a fehérje hajlatok helyes előrejelzése forradalmasíthatja a gyógyszertervezést, és megmagyarázhatja új és régi betegségek okait.

Amint a kutatók jobban meg tudják jósolni, hogy a fehérjék hogyan hajlanak össze, azt is jobban megérthetik, hogyan működnek a sejtek, és hogy a rosszul összehajtott fehérjék miként okoznak betegséget. A jobb fehérjebecslési eszközök segítenek olyan gyógyszerek tervezésében is, amelyek megcélozhatják a fehérje egy adott topológiai régióját, ahol kémiai reakciók zajlanak.

Mesterséges intelligencia (MI) segíti a stroke-betegek kezelését a Semmelweis Egyetemen. A szoftver nagyon gyorsan kiértékeli a képalkotó vizsgálatok - CT és MRI - eredményeit. Egy radiológus 15 perc alatt értékeli ki a felvételeket, míg a döntéstámogató szoftver mindössze 30 másodperc alatt elvégzi az elemzést, amelynek alapján virtuális konzíliumot is lehet tartani. A stroke kezelésében fontos a gyors döntéshozatal, mivel a tünetegyüttes megjelenésétől kezdve mindössze néhány órán át lehetséges az orvosi beavatkozás. Részletek!

Az AlphaFold potenciális hatása akkor értékelhető igazán, ha összevetjük az összes közzétett fehérjeszerkezet számát - azaz körülbelül 170 ezret - az univerzális fehérje adatbázisban elhelyezett 180 millió DNS- és fehérjeszekvenciával. Az AlphaFold segít a DNS-szekvenciák kincsesbányáinak rendezésében, egyedi struktúrájú és funkciójú új fehérjék után kutatva. A legutóbbi teszt során a DeepMind szerint az AlphaFold a fehérjék körülbelül kétharmadának alakját a laboratóriumi kísérletekhez hasonló pontossággal határozta meg. De a projekt mögött álló kutatók szerint még mindig sok a tennivaló, például előttük áll annak kiderítése, hogy több fehérje hogyan képez komplexeket, és hogyan hatnak egymásra a DNS-sel.

Hirdetés

Hogy érzi magát? Országos eredmény megtekintése >>
Hogy érzi magát?
Kirobbanó formában van? Válassza ki a lelki- és testi állapotához illő emojit és nézze meg térképünkön, hogy mások hogy érzik magukat!
Milyen most a lelkiállapota?
Letargikus vagyok
Kissé magam alatt vagyok
Kiegyensúlyozott vagyok
Jókedvű vagyok
Majd kiugrom a bőrömből
Hogy érzi magát?
Kirobbanó formában van? Válassza ki a lelki- és testi állapotához illő emojit és nézze meg térképünkön, hogy mások hogy érzik magukat!
Hogy érzi most magát fizikailag?
Teljesen hulla vagyok
Voltam már jobban is
Átlagos formában vagyok
Jól vagyok
Kirobbanó formában vagyok
Hogy érzi magát?
Lelkiállapot
Fizikai állapot
Legjobban:
Legrosszabbul:
További cikkek
Szóljon hozzá Ön is és olvassa el mások hozzászólásait

Humánmeteorológia

Humanmeterológia szolgaltatója

Fronthatás:
Nincs front

Maximum:
+14, +24 °C
Minimum:
+6, +13 °C

Hazánkban vasárnap délelőtt általában közepesen felhős lesz az ég.

Egészséget befolyásoló hatások:
közepes, erős

Részletes adatok és előrejelzés

Tekintse meg az időjárási frontokat!Térképezze fel a pollen adatokat!

Kövesse a Házipatikát:

GyógyszerekGyógyszerkereső
GyógyszerHatóanyag