Dự án nghiên cứu của Google DeepMind phát hiện 2/3 số protein với độ chính xác cao, giải quyết thách thức lớn cho ngành sinh học suốt 50 năm qua.
Nhiều năm qua, các nhà khoa học gặp nhiều thách thức khi nghiên cứu về quá trình cuộn gập protein, lập bản đồ hình dạng 3D của các protein gây ra các bệnh. Do đó, Google DeepMind đã hợp tác với một nhóm nhà khoa học chuyên nghiên cứu về cấu trúc protein từ năm 1994, thuộc Tổ chức Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction (CASP14) để triển khai chương trình mang tên AlphaFold. Trong chương trình này, Google DeepMind cho biết có thể giải quyết những khó khăn đó trong vài ngày.
"Protein là những phân tử phức tạp, cấu trúc 3D chính xác của chúng được coi là chìa khóa, đảm nhiệm nhiều vai trò khác nhau như Insulin điều chỉnh lượng đường trong máu và các kháng thể chống nhiễm trùng ", Tiến sĩ John Moult, Chủ tịch CASP14 nói.
Một cấu trúc protein có thể mất tới vài năm để phát hiện ra. Ảnh: DeepMind/PA.
Trong thử nghiệm mới nhất, AlphaFold đã xác định hình dạng của khoảng 2/3 số lượng protein với độ chính xác tương đương với các cuộc thí nghiệm. Kết quả thử nghiệm được công bố trực tuyến, giúp các nhà khoa học có thể tiếp cận và nghiên cứu kỹ lưỡng.
DeepMind nhấn mạnh, trong số những thứ khác, việc dự đoán được cấu trúc protein có thể là một phần quan trọng trong việc phản ứng với các đại dịch trong tương lai và ứng dụng công nghệ học máy để phân tích cấu trúc protein của virus SARS-CoV-2.
Hiện tại có 200 triệu protein được biết tới, bao gồm cả vi khuẩn và virus. Nhưng chỉ một phần nhỏ được hé mở để hiểu rõ về chức năng và cách các loại protein này hoạt động. Thậm chí, ngay cả khi hiểu rõ đặc điểm, các nhà khoa học vẫn phải dựa vào công nghệ kỹ thuật tốn kém và mất nhiều thời gian. Có những cấu trúc protein, các nhà khoa học đã dành nhiều năm mới có thể tìm ra và phải nhờ tới những thiết bị tốn hàng triệu USD.
Việc tái sắp xếp các phân tử quan trọng này dù rất nhỏ cũng có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe. Vì vậy một trong những cách để biết rõ nhất tình trạng bệnh và tìm ra phương pháp điều trị mới là nghiên cứu các protein liên quan
Giáo sư Venki Ramakrishnan, người đoạt giải Nobel và là Chủ tịch của Hiệp hội Hoàng gia, cho biết công trình tính toán này thể hiện một bước tiến kinh ngạc về nghiên cứu về quá trình cuộn gập protein, một thách thức lớn trong ngành sinh học suốt 50 năm qua.
Từ số lượng protein tìm được, hiện các nhà nghiên cứu trong dự án đang tiếp tục nghiên cứu để tìm ra cách thức nhiều protein hình thành phức hợp và cách chúng tương tác với DNA.
