مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لكل من ديفيد بيكر، وديميس هاسابيس، وجون إم جامبر، لعملهم على جوانب مختلفة من تصميمات البروتين والتنبؤ به. وقد مُنحوا هذه الجائزة لدورهم الفعال في زيادة فهمنا للبروتينات وخلق بروتينات جديدة والتنبؤ بها.
الفائزون بجائزة نوبل للكيمياء لعام 2024 هم ديفيد بيكر لتصميمه البروتين الحاسوبي، إضافة إلى ديميس هاسبيسس وجون إم جامبر عن نموذج الذكاء الاصطناعي المستخدم للتنبؤ ببنية البروتين.
بلغت قيمة الجائزة 11 مليون كرون سويدي -نحو مليون دولار- وكانت الجائزة مناصفة بين بيكر من جهة، وهاسبيس وجامبر معًا من جهة أخرى.
تُعد البروتينات المركب الأساسي للحياة، وليست مجرد شيء يتناوله لاعبو بناء الأجسام لتنمية عضلاتهم، بل هي ضرورية لعمل الوظائف البيولوجية. الهرمونات والإنزيمات والأجسام المضادة هي أمثلة للبروتينات التي تساعد على تكوين الأنسجة المختلفة في أجسامنا وتسمح لأجسامنا بالعمل.
يتكون البروتين من سلاسل من جزيئات أصغر تُسمى الأحماض الأمينية، تختلف أنواع الأحماض الأمينية في الطبيعة وتصل إلى مئات الأنواع، لكن الحياة على الأرض تستخدم عشرين نوعًا منها فقط.
على هذا، فإن أشكال ووظائف البروتين لا حصر لها، وذلك بفضل الترتيبات المختلفة لسلاسل الأحماض الأمينية، فضلًا عن الاختلافات في تطوّي هذه السلاسل. هذا العام تكرم جائزة نوبل الاكتشافات المتعلقة بكلا الجانبين.
عام 2003، تمكن بيكر وفريقه لأول مرة من تصميم بروتين جديد تمامًا لا يشبه أي بروتين آخر سبق اكتشافه. ما ساهم بفعالية في تطوير مزيد من البروتينات، التي أدت دورًا فعالًا في تطبيقات تطوير الأدوية واللقاحات وحتى أجهزة الاستشعار الصغيرة.
أما النصف الآخر من الجائزة فيركز على فهم كيف تكوّن سلسلة من الأحماض الأمينية هياكل بروتينية معينة بالمقام الأول. منذ أربع سنوات أُنجزت أخيرًا المهمة التي بدأت في سبعينيات القرن الماضي، عندما استخدم فريق جوجل ديب مايند الذكاء الاصطناعي ذاته الذي ساعد أيضًا عالمين اثنين على الفوز بجائزة نوبل في الفيزياء لهذا العام، لفهم كيفية تشكل البنية ثلاثية الأبعاد للبروتينات.
باستخدام برنامج التعلم الآلي ألفا فولد 2، تمكن هاسبيس وجامبر وفريقهما من التنبؤ ببنية كل البروتينات المعروفة التي يبلغ عددها تقريبًا 200 مليون بروتين. استخدم أكثر من مليوني شخص نموذج الذكاء الاصطناعي هذا، ما أدى إلى تطبيقات كبيرة تتراوح بين الحد من مقاومة المضادات الحيوية وبين تطوير الإنزيمات القادرة على تفكيك البلاستيك.
وفقًا لهاينر لينكه، رئيس لجنة نوبل للكيمياء «أحد الاكتشافات التي أُقرت هذا العام يُعنى ببناء بروتينات مذهلة، في حين يُعنى الاكتشاف الآخر بتحقيق حلم يتجاوز عمره 50 عامًا، هو التنبؤ بهياكل البروتينات بواسطة تسلسل الأحماض الأمينية الخاصة بها. على هذا، كلا الاكتشافين يكشف عن إمكانيات هائلة».
اقرأ أيضًا:
ألفريد نوبل سيرته الذاتية وأهم محطات حياته وأقواله
الذكاء الاصطناعي يتوقع تركيبة معظم البروتينات التي نعرفها
ترجمة: هشام جبور
تدقيق: ريمي سليمان
