De Nobelprijs voor Chemie gaat dit jaar naar 3 onderzoekers: David Baker, Demis Hassabis en John M. Jumper. Ze krijgen de prijs omdat ze met computermodellen de structuur van eiwitten in ons lichaam beter leerden begrijpen. Enerzijds slaagden ze erin om de code te kraken van eiwitstructuren, anderzijds kon er een volledig nieuw type van eiwit gebouwd worden. Het belang is groot, want eiwitten hebben heel wat belangrijke functies in ons lichaam.
Nobelprijs voor Chemie gaat naar wetenschappers die "code kraken" van eiwitstructuren in ons lichaam
Michaël Torfs
Gepubliceerd:
Bijgewerkt:
Eiwitten of proteïnen zijn enorm complex van structuur, maar zijn tegelijk belangrijke bouwstenen voor ons lichaam. De Amerikaan David Baker van de universiteit van Washington is erin geslaagd om nieuwe eiwitstructuren te bouwen, iets wat onmogelijk werd geacht.
De Britten Hassabis en Jumper krijgen lof voor hun voorspellingsmechanisme voor proteïnen, via Google DeepMind.
Eiwitten hebben een pak functies in ons lichaam
Het belang van hun onderzoek is groot, want proteïnen zijn moleculen die leven mogelijk maken en daarom immens belangrijk zijn. Ze zijn van alles tegelijk:
bouwstenen die beenderen vormen, huid, haar en weefsel
de motoren die onze spieren kracht geven
de machines die DNA lezen, kopiëren en herstellen
de pompen die de neuronen in onze hersenen actief houden
antilichamen die belangrijk zijn voor onze immuunrespons
sensoren die onze cellen gebruiken om te communiceren
hormonen die instaan voor de celregeling in ons lichaam
"Code kraken" van de eiwitstructuren
Eiwitten bestaan uit honderdduizenden atomen. Hun exacte biochemische functie is afhankelijk van de ruimtelijke positie van die atomen tegenover elkaar.
"Om te begrijpen hoe leven werkt, moeten we eerst de structuur van eiwitten begrijpen", zegt professor Heiner Linke van het Nobelprijscomité. "Het is lang een droom geweest om te kunnen bepalen wat hun volledige structuur was op basis van de ketens van aminozuren die in ons DNA zitten. Dit werd decennia lang als onmogelijk beschouwd, maar 4 jaar geleden slaagden Hassabis en Jumper erin om de code te kraken."
Ze deden dat dus door artificiële intelligentie met DeepMind, waardoor ze zowat elk complex eiwit in de natuur konden voorspellen.
.... en zelf nieuwe eiwitten bouwen
"Maar een tweede droom van de mens was om zelf proteïnen te kunnen bouwen, om voor de mens te kunnen gebruiken wat in de natuur voorhanden is.
"Daar heeft David Baker voor gezorgd. Hij heeft computertools ontwikkeld die wetenschappers in staat stellen om spectaculaire nieuwe proteïnen te ontwerpen. Die hebben volledig andere vormen en functies, en hebben potentieel eindeloze voordelen voor de mens."
Wat zijn de concrete voordelen?
Wat zijn de concrete voordelen? Het gaat dan onder meer over het ontwikkelen van medicijnen, maar ook voor het ontwikkelen van vaccins heeft het onderzoek zijn nut, zegt professor Marjan De Mey (UGent): "Daar zitten eiwitjes in die ons immuunsysteem gaan aanzwengelen. Het kan ook een voedingstoepassing zijn, waarbij je gaat kijken hoe je die eiwitten kan gebruiken om de voeding beter te maken."
De grotere rol van AI: "Belangrijk scharnierpunt"
Het is opvallend dat, net als gisteren bij de Nobelprijs Natuurkunde, artificiële intelligentie (AI) een grote rol speelt (de winnaars zijn trouwens ook relatief jong, red.). "Dit is een interessant moment in de zin dat AI voor protein structure prediction nu als een van de voornaamste wetenschappelijke stappen vooruit wordt gezien", zegt Peter Peumans van technologie- en onderzoeksbedrijf Imec.
"Het markeert misschien wel een belangrijk punt in de tijd waarin wetenschappelijke en technische vooruitgang in de toekomst vooral door AI wordt gedreven."
