Adimen artifiziala diseinuzko proteinak sortzeko

Sarritan, adimen artifiziala aipatzean, sare sozialak eta gure arreta bereganatzeko gai diren algoritmoak etortzen zaizkigu burura. Agian hain ezaguna ez den beste erabilera bat proteinen ikerketan aurki daiteke. Azken urteetan adimen artifiziala proteinen egitura ikertzeko erabilia izan da, eta horrek diseinuzko proteinak sortzea ahalbidetu du.

Edozein tresnaren erabilgarritasuna bere egituran edo diseinuan oinarritzen da. Horrela, material berdinez sortuak izanagatik, sardexkak funtzio bat du, eta labanak, beste bat. Modu berean, proteinek antzeko konposizio kimikoa duten arren, egitura eta funtzio aldetik oso desberdinak izan daitezke. Proteinak aminoazido deituriko molekulen kateak dira, eta aminoazido horiek sekuentzia jakin baten arabera elkarri lotuz sortzen dira proteinak. Ondoren, kate hori bere buruaren baitan tolesten da egitura egokia lortu ahal izateko, eta egitura egokia bada soilik beteko du bere funtzioa. Proteinen funtzionamendua ulertzeko ezinbestekoa izan da haien egitura tolestua ezagutzea, eta horri esker gara gai tresna moduan erabiltzeko. Proteinak alor askotan erabiltzen ditugu, hala nola gaixotasunen tratamenduan, farmakoen diseinuan, ekoizpen industrialean, biopolimeroen sintesi eta degradazioan, elikagaien ekoizpenean, garbikarien garapenean, test diagnostikoetan... Egunerokotasunean kontsumitzen ditugun produktu askotan proteinen erabileraren adibideak topa ditzakegu.

Erabilera horiek guztiek urte luzez buruturiko ikerketen emaitza dira; izan ere, orain dela oso gutxira arte proteina batek zein egitura zuen jakiteko bide bakarra esperimentalki ezagutzea baitzen. Informatikaren garapenarekin, aminoazido sekuentzia batek zein egitura izan dezakeen aurresateko saiakerak egin izan dira, baina zehaztasun gutxiko emaitzak lortzen ziren. 2020ko udan DeepMind enpresak adimen artifizialean oinarritutako AlphaFold deituriko programa bat garatu zuen: gai zen orain arte ezagutzen diren 180.000 proteinen egiturak eta beren sekuentziak alderatuz, ezezagunak diren proteinen egiturak zehaztasun handiz aurresateko.

Ondoren, Europako Bioinformatika Institutuarekin (Europako Biologia Molekularreko Laborategia, EMBL) elkarlanean, programa honetan oinarrituriko doako datu base bat plazaratu zuten, eta uda honetan datu base hau izugarri aberastu da, gaur egun ezagutzen ditugu ia proteina guztien egiturak aurki baitaitezke bertan.

Bestetik, duela hilabete eskas Meta enpresak funtzio bera azkarrago egiteko gai den beste programa bat aurkeztu du, hori ere adimen artifizialean oinarritua. Hori gutxi ez eta duela egun batzuk Science aldizkarian argitaraturiko artikulu batean diotenez, adimen artifizialean oinarrituriko beste algoritmo bat garatu da intereseko proteina egitura diseinatu eta bere aminoazido sekuentzia zein den aurresateko gai dena. Beste modu batera esanda, azken aurrerapenei esker, egitura bat diseinatu eta proteina hori lortzeko zein sekuentzia sortu behar den ondorioztatu daiteke, diseinuzko proteinen ekoizpena errealitate bihurtuz.

Aurrez aipaturiko proteinen aplikazio guztiak orain arte ezagutzen diren proteinen egituran oinarrituak izan direla kontuan izanda, adituek diote diseinuzko proteinek medikuntzan, industrian, kutsaduraren murrizketan, energiaren sektorean, elikaduran eta beste hainbat alorretan eragin handia izango dutela.