ლონდონში დაფუძნებული ხელოვნური ინტელექტის ლაბორატორია "DeepMind" ცნობილია ისეთი ხელოვნური ნეირონული ქსელების შექმნით, რომლებსაც აქვთ უნარი, საკუთარ თავს ურთულესი სამაგიდო თამაშები ზეადამიანურ დონეზე ასწავლონ. მაგალითად, მათ ერთ-ერთ პროგრამას, AlphaZero-ს, შეუძლია საკუთარი თავი ჭადრაკის, Go-სა და იაპონური თამაშის, შოგის თამაშში ავარჯიშოს.
ამჯერად, DeepMind-ის ახალმა პროგრამამ ბიოლოგიის ბოლო 50 წლის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პრობლემა გადაჭრა - როგორ იკეცება ცილა? პროგრამამ, სახელად - AlphaFold ამინომჟავების მიმდევრობის მიხედვით, ცილის სამგანზომილებიანი სტრუქტურის ზუსტი პროგნოზი შეძლო.
დამოუკიდებელმა მეცნიერებმა ეს უდიდეს გარღვევად შეაფასეს, რომელიც ბევრი დაავადების მექანიზმს გაგვაგებინებს, მკურნალობის ახალ მეთოდებს მოიტანს და გზას გაუკვალავს ეგრეთ წოდებულ "დიზაინერულ წამლებს."
DeepMind- მა განაცხადა, რომ უკვე დაიწყეს მეცნიერების სხვადასხვა ჯგუფებთან თანამშრომლობა და მათი თავდაპირველი ფოკუსი იქნება პარაზიტების მიერ გამოწვეული დაავადებები: მალარია, ლეიშმანიოზი და ტრიპანოსომიაზი.
"ეს არის ამაღელვებელი მომენტი დარგის ისტორიაში, ალგორითმები იმდენად დახვეწილი და ძლიერები გახდნენ, რომ უკიდურესად რთული სამეცნიერო პრობლემების გადაჭრა შეუძლიათ". - ამბობს DeepMind-ის თანადამფუძნებელი დემის ჰასაბისი.
ბრიტანეთის სამეფო საზოგადოების პრეზიდენტმა, ვენკი რამაკრიშნანმა აღმოჩენას "განმაცვიფრებელი გარღვევა" უწოდა, რომელიც "ათწლეულებით უფრო ადრე მოხდა, ვიდრე ამ სფეროში მომუშავე ადამიანები იფიქრებდნენ."
ცილები ბიოლოგიური პროცესების უმეტესობაში მონაწილეობენ. ისინი ასრულებენ ფერმენტების ფუნქციას, მოქმედებენ როგორც ინფორმაციის გადამტანები, მონაწილეობენ სისხლის შედედებაში, წარმოადგენენ ორგანიზმის სტრუქტურულ საყრდენს, განაპირობებენ იმუნურ პასუხს და ასე შემდეგ. როგორ აკონტროლებს ინსულინი გლუკოზის დონეს სისხლში და როგორ ებრძვიან ანტისხეულები კორონავირუსს? – ორივე ცილების სტრუქტურის მიერაა განსაზღვრული.
ცილების ფუნქციები მათ ფორმაზეა დამოკიდებული. თუ მკვლევრებმა იციან, როგორ დაიკეცება ცილა, მათ მისი ფუნქციის გაგებაც შეუძლიათ.
დღეისათვის ამოცნობილია 200 მილიონამდე ცილა, თუმცა მხოლოდ მცირე მათგანის სტრუქტურაა გაშიფრული. ტრადიციულად, სტრუქტურის აღმოჩენას წლების განმავლობაში საგულდაგულო და ხანგრძლივი ლაბორატორიული მუშაობა სჭირდება.
ბიოლოგებისთვის ცილის ზუსტი ფორმის ამოცნობას ხშირად თვეები, წლები და ათწლეულებიც კი სჭირდება მაშინ, როცა ხელოვნურ ინტელექტს იმავეს გაკეთება რამდენიმე საათში ან წუთში შეუძლია.
AlphaFold-ი მონაწილეობდა ოლიმპიადაში – Casp, რომელიც ყოველ ორ წელიწადში ერთხელ იმართება. ოლიმპიადის მონაწილეებს აძლევენ 100 ცილის ამინომჟავების მიმდევრობას, რის მიხედვითაც მონაწილეებმა უნდა დაადგინონ ცილის საბოლოო ფორმა.
AlphaFold-მა ამ კონკურსში არამხოლოდ აჯობა სხვა კომპიუტერულ პროგრამებს, არამედ ისეთივე სიზუსტეს მიაღწია, რომელიც ამ დრომდე მხოლოდ შრომატევადი და ხანგრძლივი ლაბორატორიული სამუშაოს შედეგად იყო შესაძლებელი.
ჰასაბისმა თქვა, რომ DeepMind-მა დაიწყო მუშაობა, თუ როგორ მისცენ მკვლევრებს წვდომა AlphaFold-ზე, რათა მეცნიერულ კვლევებში გამოიყენონ. მაქს პლანკის ინსტიტუტის განვითარების ბიოლოგიის ინსტიტუტის დირექტორმა, ანდრეი ლუპასმა განაცხადა, რომ მან უკვე გამოიყენა პროგრამა ცილის სტრუქტურის დასადგენად, რომელიც მეცნიერებმა ათი წლის განმავლობაში ვერ ამოხსნეს.
"ეს იყო პრობლემა, რომელზეც ვფიქრობდი, რომ ჩემი სიცოცხლის განმავლობაში არ გადაიჭრებოდა. ამ სტრუქტურების ცოდნა დაგვეხმარება იმის გაგებაში, თუ როგორ ფუნქციონირებს და ოპერირებს ადამიანის ორგანიზმი ". – განაცხადა ევროპის ბიოინფორმატიკის ინსტიტუტის დირექტორმა ჯენეტ ტორტონმა.
