افتح ملخص المحرر مجانًا
رولا خلف، محررة الفايننشال تايمز، تختار قصصها المفضلة في هذه النشرة الأسبوعية.
فاز عالم الكيمياء الحيوية الأمريكي ديفيد بيكر وعالما جوجل ديب مايند، السير ديميس هاسابيس وجون جمبر، بجائزة نوبل للكيمياء بشكل مشترك لجهودهما في كشف الأسرار البيولوجية للبروتينات التي تدعم الحياة والصحة.
قالت جمعية نوبل في ستوكهولم يوم الأربعاء إن بيكر حصل على نصف الجائزة البالغة 11 مليون كرونا سويدية (1.06 مليون دولار) عن بحثه في تصميم البروتين الحسابي، بينما حصل الثنائي ديب مايند على النصف الآخر عن التنبؤ ببنية البروتين.
تعترف الجائزة بالتقدم الكبير في تقنيات فهم كيفية عمل البروتينات وتفاعلها لجعل الخلايا الحية تعمل. وقد عززت هذه الأساليب، بما في ذلك نماذج AlphaFold التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي من DeepMind، الآمال في أنها يمكن أن تكون أدوات قوية في تطوير علاجات جديدة للأمراض التي يصعب علاجها.
وقال منظمو جائزة نوبل إن بيكر، الذي يشغل منصب مدير معهد تصميم البروتين بجامعة واشنطن، “نجح في إنجاز شبه مستحيل يتمثل في بناء أنواع جديدة تمامًا من البروتينات”. لقد طوَّر هاسابيس وجمبر نموذجًا للذكاء الاصطناعي لحل مشكلة عمرها 50 عامًا: التنبؤ بالهياكل المعقدة للبروتينات.
وقال هاينر لينكه، رئيس لجنة نوبل للكيمياء: “إن هذين الاكتشافين يفتحان إمكانيات هائلة”.
وفي اتصال مع لجنة نوبل بعد الإعلان، قال بيكر إنه “يشعر بشرف كبير” و”يقف على أكتاف العمالقة”، بالنظر إلى مساهمة الباحثين الآخرين. “إن أساليب الذكاء الاصطناعي الجديدة لدينا أقوى بكثير من أساليب النماذج العلمية التقليدية. أنا متحمس حقًا لكل الطرق التي يمكن من خلالها لتصميم البروتين أن يجعل العالم مكانًا أفضل في الصحة والطب والعلوم. . . وأضاف في مجال التكنولوجيا والاستدامة.
قام بيكر منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين بتسخير التصميم المعتمد على الكمبيوتر لبناء بروتينات جديدة من 20 وحدة بناء مختلفة، تُعرف باسم الأحماض الأمينية، والتي تتكون في الغالب منها. وقد أنتج فريقه هياكل جديدة لاستخدامها في اللقاحات والمواد النانوية وأجهزة الاستشعار الصغيرة.
في عام 2022، استخدم فريق هاسابيس وجمبر نموذج AlphaFold AI لبناء قاعدة البيانات الأكثر اكتمالاً ودقة حتى الآن لكل البروتين المعروف تقريبًا. ومن المتوقع أن يؤدي هذا الاختراق، الذي يغطي حوالي 200 مليون بروتين، إلى تقليل الوقت اللازم لإجراء الاكتشافات البيولوجية بشكل كبير.
وصف هاسابيس، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Google DeepMind، الذراع البحثية للذكاء الاصطناعي التابعة لشركة وادي السيليكون العملاقة، ابتكار AlphaFold في شهر مارس بأنه وسيلة أكثر كفاءة “للبحث عن الإبرة في كومة قش”.
“هذا هو ما يتلخص فيه الكثير من العلوم. . . إذا تمكنت من التقاط مشكلة بهذه الطريقة، فإن هذه الأنواع من أنظمة الذكاء الاصطناعي التي نبنيها الآن يمكن أن تكون مفيدة للغاية.
يمتد الإصدار الثالث من AlphaFold الذي كشفت عنه شركة DeepMind في مايو إلى ما هو أبعد من البروتينات لينظر إلى شبكات كيميائية حيوية أخرى تدعم الحياة في خلايا أجسامنا. يغطي AlphaFold 3 الشفرات الوراثية للحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) بالإضافة إلى الروابط، وهي جزيئات ترتبط بالآخرين ويمكن أن تكون علامات مهمة للمرض.
وقالت لجنة نوبل إن هناك بالفعل العديد من التطبيقات لنماذج AlphaFold، مثل تصميم اللقاحات واستخراج قاعدة بيانات البروتين للإنزيمات الجديدة التي يمكن أن تحلل البلاستيك.
أنشأت شركة DeepMind ذراعًا لاكتشاف الأدوية، يُعرف باسم Isomorphic Labs، للبناء على الإنجازات العلمية التي حققها AlphaFold. قال هاسابيس لصحيفة “فاينانشيال تايمز” هذا العام إن الهدف كان استخدام النموذج لخفض متوسط مرحلة الاكتشاف – عندما يتم تحديد الأدوية المحتملة قبل التجارب السريرية – من خمس سنوات إلى سنتين.
وقال مايكل دينيس، كبير المسؤولين العلميين في CAS، أحد أقسام الجمعية الكيميائية الأمريكية: “لقد منح AlphaFold الباحثين قدرة غير مسبوقة على التنبؤ بالشكل الذي تبدو عليه البروتينات في ثلاثة أبعاد”. “إن تأثير هذه التكنولوجيا على فهم آليات المرض وتطوير الأدوية والعلاجات الجديدة هائل.”
وجائزة الكيمياء هي الثالثة من بين جوائز نوبل السنوية الست التي يتم الإعلان عنها في أيام الأسبوع المتعاقبة. ومن المقرر أن يتم الكشف عن الفائزين بجوائز الأدب يوم الخميس، يليها جائزة السلام يوم الجمعة وجائزة الاقتصاد يوم الاثنين.
