A.I. helpt resistentie tegen antibiotica te bestrijden

In 2020 ontdekte A.I. laboratorium DeepMind een technologie die de vorm van proteïnen kan voorspellen. Proteïnen zijn de microscopische mechanismen die bepalen hoe het menselijk lichaam en alle andere levende dingen zich op microniveau gedragen.

Een jaar later deelde DeepMind de tool, genaamd AlphaFold, met wetenschappers en gaf zij inzage in de voorspelde vormen van meer dan 350.000 proteïnen, inclusief alle proteïnen van het menselijke genoom. Een genoom is de complete genetische samenstelling van een organisme.

Deze publicatie veranderde de richting van biologisch onderzoek. Als wetenschappers de vorm van proteïnen kunnen identificeren, kunnen ze de mogelijkheid om een ziekte te begrijpen, nieuwe medicijnen te ontwikkelen en op andere manieren de mysteries van het leven op aarde te vatten flink versnellen.

Nu heeft DeepMind voorspellingen gepubliceerd voor bijna elk proteïne dat de wetenschap kent. Er zijn meer dan 200 miljoen voorspellingen toegevoegd aan een aan wetenschappers over de hele wereld gratis beschikbare database.

Proteïnen beginnen als strengen van chemische onderdelen en draaien en vouwen zich vervolgens in driedimensionale vormen die bepalen hoe deze moleculen met andere kunnen binden. Hoe dat draaien, vouwen en binden precies zou verlopen, dat was vaak koffiedik kijken. Maar nu dus niet meer. En als wetenschappers de vorm van een bepaald proteïne kunnen vaststellen, kunnen ze ontcijferen hoe dit zich vervolgens zal gaan gedragen.

Deze kennis is vaak een belangrijk onderdeel van het gevecht tegen ziektes. We horen bijvoorbeeld al langere tijd dat bacteriën resistent worden voor antibiotica door bepaalde proteïnen te vormen. Als wetenschappers kunnen begrijpen hoe deze proteïnen werken, kunnen ze het gevecht aangaan met deze voor ons gevaarlijke resistentie tegen antibiotica.

Voorheen waren er diepgaande experimenten nodig om de vorm van een proteïne te bepalen, inclusief röntgenstraling, microscopen en andere laboratoriumtools. Nu, met de streng van chemische onderdelen die een proteïne vormen als bekende variabele, kan AlphaFold haar volgende vorm voorspellen.

De technologie is niet perfect. Maar het kan volgens onafhankelijke benchmarktests in 63% van de gevallen de vorm van een proteïne voorspellen met een nauwkeurigheid die gelijkwaardig is aan die van uitgebreide onderzoeken. Met een voorspelling in de hand, kunnen wetenschappers de nauwkeurigheid ervan relatief snel verifiëren.

Het is een beeld dat we over het hele veld van A.I. steeds vaker zien: repetitieve taken die een vorm van voorspelbaarheid in zich hebben, die hoeven mensen steeds minder vaak zelf te doen. Of in ieder geval niet meer alleen. De accountmanager die een lijstje krijgt met klanten die het meest waarschijnlijk hun abonnement op gaan zeggen en vervolgens zelf kan kijken in hoeverre het nodig is deze klanten te bellen. De arts die een lijstje krijgt met mogelijke diagnoses op basis van symptomen die een patiënt heeft en vervolgens verder kijkt wat de meest waarschijnlijke diagnose is. En nu dus de medisch wetenschapper die een verwachte vorm van een proteïne krijgt en deze op waarde en bruikbaarheid kan beoordelen.

A.I. helpt ons steeds beter, op steeds meer gebieden.

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: