Premi Nobel de Química a la creació de noves proteïnes i pronòstic de l'estructura

2024/10/09 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Sariak
• Kimika
• Biokimika

El Comitè Nobel de Química ha decidit enguany premiar a tres investigadors: d'una banda, David Baker, per desenvolupar una eina per a dissenyar noves proteïnes i, per un altre, Demis Hassabis i John Jumper, per crear conjuntament un model d'intel·ligència artificial per a predir l'estructura de les proteïnes. Tots dos descobriments, a més d'ajudar a comprendre millor l'essència dels organismes vius, ofereixen enormes possibilitats en àmbits com la farmàcia o la indústria química.

La Comissió recorda que les proteïnes són un component essencial de la vida. De fet, controlen i estimulen totes les reaccions químiques. Hormones, anticossos, enzims, neurotransmissors, blocs de construcció de teixits… totes són proteïnes. Per això són tan importants els treballs dels investigadors que enguany han estat premiats.

Abans d'ells, altres científics també han realitzat descobriments significatius en aquest camp. Per exemple, en 1972, Chirstian Anfinsen va guanyar el Premi Nobel de Química per demostrar que la seqüència d'aminoàcids condiciona el plegament de proteïnes o l'estructura tridimensional.

Proteïnes totalment noves i intel·ligència artificial

David Baker va enfocar la seva recerca des del primer moment cap al plegament de les proteïnes. A la fi de la dècada de 1990 va començar a desenvolupar un programa informàtic per a la predicció de l'estructura de les proteïnes: Rosetta. Sobre la base d'això, va continuar investigant amb l'objectiu de dissenyar noves proteïnes fins a obtenir la proteïna Top7, una proteïna totalment nova que imita estructures ja existents però que no existeix en la naturalesa. Era, a més, més gran que qualsevol altra proteïna dissenyada de novo: Comptava amb 93 aminoàcids.

Baker va publicar aquest treball en 2003. A partir d'aquí, aquest camp ha tingut un desenvolupament espectacular. Així mateix, va posar a la disposició de tots el codi de Rosetta, la qual cosa ha permès que investigadors de tot el món puguin utilitzar-lo.

En aquella època, demis Hassabis i John Jumper no investigaven junts. Demis Hassabis, de petit, jugava als escacs i després va ser programador i desenvolupador de jocs. En 2010 es va convertir en un dels fundadors de la companyia DeepMind i en el món de la intel·ligència artificial. Després, la companyia va ser adquirida per Google i va obtenir un gran èxit d'audiència gràcies a un programa que va ser capaç de guanyar al campió del joc Go.

Des d'allí, es va orientar a la creació de models d'AA per a la predicció de l'estructura de les proteïnes i va desenvolupar AlphaFold. Encara que era molt millor que les anteriors, encara no era prou bona. L'èxit va arribar quan es va reunir amb John Jumper. Entre tots dos van desenvolupar l'AlphaFold2 i en 2020 van presentar el prestigiós concurs CASP. Presentar i guanyar: en la majoria dels casos, el model AlphaFold2 va predir les estructures de les proteïnes tan bé com la cristal·lografia per raigs X. Els organitzadors del concurs es van quedar al·lucinats.

Per tant, gràcies a aquest apassionant pas, Demis Hassabis i John Jumper rebran el Nobel de Química de 2024.