Proteinak eta adimen artifiziala

Urtero bezala, gabonak heltzen direnean Science eta Nature aldizkariek argitaratzen dituzte urteko aurrerakuntza zientifiko-teknologiko garrantzitsuenak.

Aurtengoan aukeratutako aurkikuntzak adimen artifiziala eta proteinak uztartzen ditu, aurten lehenengoz argitaratu baitira giza proteina guztien egitura tridimentsionalak.

Baina zatika joan gaitezen. Giza genoma sekuentziatu zenean, orain 20 urte, gure gene guztien DNA sekuentzia ezagutu genuen. Bueno, gene batzuen sekuentziak pixka bat beranduago identifikatu ziren, baina 2003 urterako, giza proteina gene kodetzaile gehienak ezagutzen genituen. DNA sekuentzia ezagututa, erraza da proteina bakoitzaren aminoazido segida ezagutzea. Beraz, Giza Genoma Proiektuak gure proteomaren ezagutza asko zabaldu zuen, eta 2003 urterako ia proteina guztien sekuentzia ezagutzen genuen. Baina proteinek, DNArekin alderatuz, ezaugarri bereizgarri bat daukate: hiru dimentsioko (3D) egitura konplexuak eratu behar dituzte beren funtzioa betetzeko, eta beste proteinekin elkarrekintzak izateko (adibidez, sarrailaeta giltza antzeko elkarrekintzak). Hau da, DNA helize bikoitzaren «sinpletasuna» ez ezik, proteinek egitura konplexua eta «bolumena» dituzte.

Biokimikariek proteinen 3D egitura ezagutzeko esperimentuak egin dituzte aspalditik, eta garapen teknikoak nabarmenak izan dira arlo honetan. Adibidez, X izpien difrakzioa edota crio-EM mikroskopia erabiliz, ehunka proteinen 3D egitura ezagutu da. Hurbilketa esperimental horiek motelak, neketsuak eta hainbat proteinatarako ezinezkoak dira. Beraz, nahiz eta datu baseetan proteina askoren informazioa egon, oso zaila izango litzateke proteoma guztiaren 3D egitura lortzea teknika hauek erabiliz.

Badira urte asko, Nobel saridun batek, Christian Anfinsenek, honakoa esan zuela: «Noizbait aminoazido segida ezagututa, proteinaren 3D egitura ezagutu ahal izango dugu». Ba horixe lortu da aurten, adimen artifiziala erabiliz. Horretarako, orain arte datu baseetan metatutako egitura datuak erabili dira. Datu horiek, adimen artifizialean oinarritutako software bat eta ordenagailu oso indartsuak uztartuz, giza proteina guztien egituraren zirriborro proposamen bat (predikzio bat) egiteko gai izan dira. Informazio hori datu base publiko batean jarri dute, ikertzaile guztion eskura.

Oinarrizko ezagutza honek baditu hainbat aplikazio. Adibidez, orain argiago dugu zer nolako egitura izan beharko luketeen farmakoek proteina zehatz baten aurka joateko, edo nola aldatzen duten birusaren egitura Omikron aldaeraren mutazioek. Adimen artifizialez lortutako proteinen egiturak predikzioak dira, bai, baina oso zehatzak.Eskuratutako egiturek izugarrizko aurrerakuntza suposatuko dute, orain arte ez genuen tresna bat izango dugulako. Aurkikuntza hau benetako jauzi bat izango da biologian eta biomedikuntzan, orain 20 urte giza genomaren sekuentziazioa izan zen bezala.