Tıpta ve biyolojide devrim yaratacak gelişme: Google'ın yapay zekası bilinen tüm proteinlerin yapısını tahmin etti

Proteinlerle ilgili büyük atılım Google'ın 2014'te satın aldığı DeepMind şirketinin araştırmacıları sayesinde mümkün oldu (AFP)
Proteinlerle ilgili büyük atılım Google'ın 2014'te satın aldığı DeepMind şirketinin araştırmacıları sayesinde mümkün oldu (AFP)
TT

Tıpta ve biyolojide devrim yaratacak gelişme: Google'ın yapay zekası bilinen tüm proteinlerin yapısını tahmin etti

Proteinlerle ilgili büyük atılım Google'ın 2014'te satın aldığı DeepMind şirketinin araştırmacıları sayesinde mümkün oldu (AFP)
Proteinlerle ilgili büyük atılım Google'ın 2014'te satın aldığı DeepMind şirketinin araştırmacıları sayesinde mümkün oldu (AFP)

Google'ın yapay zeka şirketi DeepMind'ın geliştirdiği program, tıpta ve biyolojide devrim yaratacak bir gelişmeye imza atarak, bilim insanlarının bildiği hemen hemen her proteinin yapısını ortaya çıkardı.
Firma, protein katlanması denen çok önemli bir bilimsel problemi insanlardan çok daha iyi çözebilen AlphaFold isimli bu programı 2018'de geliştirmişti.
2021'de faaliyete geçtiği açıklanan AlphaFold, insan vücudundaki 20 bin proteinin de dahil olduğu 20 türün yapısını tahmin ederek büyük yankı uyandırmıştı.
Program artık görevini tamamladı ve varlığı bilinen 200 milyondan fazla protein için öngördüğü yapıları yayımladı.
AlphaFold, protein yapılarını tahmin etmek için amino asit dizileri ve bunların etkileşimine dair bilgi toplayarak çalışıyor. Algoritma 4 yılın sonunda artık protein şekillerini atom seviyesine kadar doğru biçimde dakikalar içinde tahmin edebiliyor.
DeepMind'in kurucusu Demis Hassabis,  "Aslında, bunu tüm protein evrenini kapsayan bir gelişme olarak düşünebilirsiniz" diye konuştu.

"AlphaFold'un çalışması bitkiler, bakteriler, hayvanlar ve diğer birçok organizma için tahmine dayalı yapıları içeriyor. Sürdürülebilirlik, gıda güvenliği ve ihmal edilen hastalıklar gibi önemli konularda etkisi olabileceği büyük fırsatlar açıyor."

Proteinlerin yapısını çözmek neden önemli?
Proteinler küçük, karmaşık bulmacalara benzetiliyor.
Bakterilerden bitkilere ve hayvanlara kadar çeşitli organizmalarda üretilen bu malzemeler yaşamın yapı taşlarından.
Bunlar üretildikten sonra milisaniyeler içinde katlanmaya başlıyor. Ancak yapıları o kadar karmaşık ki hangi şekli alacaklarını tahmin etmek neredeyse imkansız.
Öte yandan bunların yapısını çözmek, her türden hastalığa çare bulunması için kilit önemde.
Boğaziçi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği'nden Prof. Dr. Cem Say, "Bütün canlıların vücutları değişik değişik proteinlerin birbirine belirli şekillerde legolar gibi takılmasından oluşuyor. Bu proteinlerin hangi parçalardan oluştuğunu laboratuvarda anlamak kolay. Ama bir ilaç geliştirmek istiyorsanız ya da genel olarak tıpla ilgili herhangi bir şey yapmak istiyorsanız proteinin şeklini de anlamak gerekiyor" ifadelerini kullanmıştı.
Daha önce AlphaFold'un başarısını Independent Türkçe'ye değerlendiren Say, sözlerini şöyle sürdürmüştü:
"Çok küçük şeylerden bahsediyoruz, yani şekillerini anlamak aylar, yıllar süren zor bir iş. Yüz milyonlarca protein cinsinin sadece küçük bir kısmının şekli 60 yıllık çalışmayla anlaşılabilmiş. Şeklini anlayabilirseniz her türden tuhaf hastalığa ilaç yapabilirsiniz."
Say ayrıca, proteinlerin yapısının çözülmesinin bilimkurguyu andıran gelişmelere kapı aralayabileceğini belirtmişti:
"Aynı zamanda hiç insan vücudunda görülmemiş veya doğada olmayan birtakım yeni proteinler imal edebilirsiniz. Bilimkurgusal bir gelişmeden bahsediyoruz."
DeepMind'ın konuyla ilgili basın açıklamasında görüşlerine yer verilen, ROME Therapeutics CEO'su Rosana Kapeller da programın ilaç keşfine damga vuracağını belirtiyor.

"Yeni ilaçları hastalara daha hızlı ulaştırma etkisini fark etmenin henüz ilk aşamasındayız."
 
Independent Türkçe, Livescience, The Guardian



Çığır açıcı gen tedavisi, işitme kaybını tek dozla düzeltti

Araştırmacı, sağırlığa yönelik bu tür bir tedavinin "sadece başlangıç" olduğunu söylüyor
Araştırmacı, sağırlığa yönelik bu tür bir tedavinin "sadece başlangıç" olduğunu söylüyor
TT

Çığır açıcı gen tedavisi, işitme kaybını tek dozla düzeltti

Araştırmacı, sağırlığa yönelik bu tür bir tedavinin "sadece başlangıç" olduğunu söylüyor
Araştırmacı, sağırlığa yönelik bu tür bir tedavinin "sadece başlangıç" olduğunu söylüyor

Vishwam Sankaran Bilim ve Teknoloji Muhabiri 

Yeni bir araştırmaya göre, çığır açan bir gen tedavisi tek bir enjeksiyonla insanlardaki işitme kaybını birkaç hafta içinde tersine çevirebiliyor.

İsveç'in Karolinska Enstitüsü'nden araştırmacılar son teknoloji tedavinin, doğuştan sağırlığı veya ileri derecede işitme bozukluğu olan çocuk ve yetişkinlerin işitme yetisini iyileştirdiğini ve klinik bir deneyde 7 yaşındaki bir çocuğun duyma becerisini neredeyse tamamen geri kazandığını açıkladı.

Hakemli dergi Nature Medicine'da detaylandırılan klinik çalışma, OTOF geninin sağlıklı bir kopyasının iç kulağa enjekte edilmesiyle 10 katılımcının tümünün işitmesinin gelişme gösterdiğini ortaya koydu.

Küçük ölçekli deney, OTOF adı verilen bir gendeki mutasyonlar sonucu genetik sağırlık veya ileri seviye işitme bozukluğundan muzdarip kişileri içeriyordu.

Bu mutasyonlar, ses sinyallerinin kulaktan beyne iletilmesinde kilit rol oynayan otoferlin proteininin eksikliğine neden oluyor.

Araştırmacılar tedavinin en çok çocuklarda işe yaradığını belirtse de yetişkinlere de fayda sağlayabileceğini söylüyor.

Deneyde adeno ilişkili virüsün sentetik ve zararsız bir versiyonu kullanılarak düzgün işleyen bir OTOF geni tek bir enjeksiyonla iç kulağa verildi.

Tedavinin etkileri hastaların çoğunda belirgin biçimde görülürken, işitme yetisi sadece bir ay sonra hızla iyileşti.

Araştırmacılar 6 ay sonra tüm katılımcılarda işitmede önemli ölçüde iyileşme kaydedildiğini ve algılanabilir ortalama ses seviyesinin 106 desibelden 52 desibele düştüğünü belirtiyor.

Çalışmada tedaviye en iyi yanıt verenlerin 5 ila 8 yaşındakiler olduğu tespit edildi.

7 yaşındaki bir kız çocuğu işitme yetisini neredeyse tamamen hızla geri kazandı ve 4 ay sonra annesiyle günlük konuşmalar yapabilmeye başladı.

Karolinska Enstitüsü'nden çalışmanın ortak yazarı Maoli Duan, "Bu yöntem ilk kez ergenler ve yetişkinlerde test edildi" diyor.

Katılımcıların çoğunda işitme duyusunun büyük ölçüde iyileşmesi, yaşam kaliteleri üzerinde derin bir etki yaratabilir. Şimdi bu etkinin ne kadar kalıcı olduğunu görmek için bu hastaları takip edeceğiz.

Araştırmacılar ayrıca tedavinin güvenli olduğunu ve iyi tolere edildiğini de saptadı. Katılımcılar 6-12 aylık takip süresinde herhangi bir ciddi yan etki bildirmedi.

En yaygın reaksiyon, bir tür akyuvar olan bağışıklık sistemi nötrofillerinin sayısındaki azalmaydı.

"OTOF sadece başlangıç" diyen Dr. Duan, araştırmacıların GJB2 ve TMC1 gibi diğer yaygın sağırlık genleri üzerinde de çalıştığını ekliyor.

Bunların tedavisi daha karmaşık ancak bugüne kadarki hayvan deneyleri umut verici sonuçlar ortaya koyuyor. Farklı genetik sağırlık türlerinden muzdarip hastaların bir gün tedavi görebileceğine güvenimiz tam.

Independent Türkçe, independent.co.uk/news