فاز ثلاثة علماء فتحوا أبوابا جديدة في فهمنا لبنية البروتينات ــ اللبنات الأساسية لعلم الأحياء ــ بل وابتكروا طرقا لإنشاء بروتينات جديدة بـ جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2024.

وذهبت الجائزة إلى ديفيد بيكر من جامعة واشنطن، وديميس هاسابيس وجون جامبر، اللذين يعملان في شركة جوجل ديب مايند في لندن. وسيحصل بيكر على نصف الجائزة البالغة أكثر من مليون دولار، في حين سيتقاسم هاسابيس وجامبر النصف الآخر.

وقال يوهان أكفيست، عضو لجنة نوبل للكيمياء، الأربعاء، إن تأثير عمل الحائزين على الجائزة هذا العام 'ضخم حقًا'. 'من أجل فهم كيفية عمل البروتينات، تحتاج إلى معرفة شكلها، وهذا ما فعله الحائزون على الجائزة هذا العام'، حسبما نقلت وسائل اعلام أمريكية بينها صحيفة واشنطن بوست ونيويورك تايمز.

وقالت اللجنة إن الدكتور هاسابيس والدكتور جامبر استخدما نموذج الذكاء الاصطناعي AlphaFold2لحساب بنية جميع البروتينات البشرية.

وأضافت: أن الباحثين 'توقعوا أيضًا بنية جميع البروتينات البالغ عددها 200 مليون بروتين تقريبًا والتي اكتشفها الباحثون حتى الآن عند رسم خرائط الكائنات الحية على الأرض'.

كان الدكتور هاسابيس والدكتور جامبر جزءًا من فريق في جوجل ديب مايند، مركز الذكاء الاصطناعي للشركة. لقد طور مختبر جوجل تقنية تسمىAlphaFold. يمكن لتقنية الذكاء الاصطناعي هذه التنبؤ بسرعة وموثوقية بالشكل المادي للبروتينات والإنزيمات - الآليات المجهرية التي تحرك سلوك الفيروسات والبكتيريا والجسم البشري وجميع الكائنات الحية الأخرى.

لقد استخدم علماء الكيمياء الحيوية هذه التقنية لتسريع اكتشاف الأدوية، ويمكن أن تؤدي أيضًا إلى أدوات بيولوجية جديدة مثل الإنزيمات التي تعمل بكفاءة على تكسير الزجاجات البلاستيكية وتحويلها إلى مواد يمكن إعادة استخدامها وإعادة تدويرها بسهولة.

تبدأ البروتينات كسلاسل من المركبات الكيميائية، قبل الالتواء والطي إلى أشكال ثلاثية الأبعاد تحدد ما يمكنها وما لا يمكنها فعله. قبل وصول AlphaFold، كان العلماء يقضون شهورًا أو حتى عقودًا في محاولة تحديد الشكل الدقيق للبروتينات الفردية.

يمكن لـ AlphaFoldالقيام بالمهمة في بضع ساعات أو حتى بضع دقائق.

عندما كشف فريق جوجل عن التقنية في عام 2020، افترض العديد من العلماء أن مثل هذا الاختراق لا يزال على بعد سنوات. لقد كافح العلماء لأكثر من 50 عامًا لحل ما يسمى 'مشكلة طي البروتين'.

وقال السيد أكفيست إن الدكتور بيكر 'فتح عالمًا جديدًا تمامًا من هياكل البروتين لم نشهده من قبل'.وأشارت اللجنة إلى أن الدكتور بيكر نجح في عام 2003 في تصميم بروتين جديد لا يشبه أي بروتين آخر'، وهو ما قالت إنه 'شيء لا يمكن وصفه إلا بأنه تطور غير عادي'.

وقالت اللجنة أيضًا إن مجموعته البحثية 'أنتجت بروتينًا مبتكرًا تلو الآخر، بما في ذلك البروتينات التي يمكن استخدامها كأدوية ولقاحات ومواد نانوية وأجهزة استشعار صغيرة'.

وقال السيد أكفيست إن تأثير عمل الحائزين على الجائزة كان هائلًا. وقال: 'من أجل فهم كيفية عمل البروتينات، تحتاج إلى معرفة شكلها وهذا ما فعله الحائزون على الجائزة هذا العام'.

حسب ما أوردته صحيفة نيويورك تايمز، ولد الدكتور هاسابيس في لندن، حيث كان والداه - أحدهما قبرصي يوناني والآخر سنغافوري - يديران متجرًا للألعاب. في سن المراهقة، كان ثاني أعلى لاعب شطرنج تحت سن 14 عامًا في العالم وبدأ في تصميم ألعاب الفيديو بشكل احترافي قبل الالتحاق بالكلية.

بعد إكمال درجة علوم الكمبيوتر في جامعة كامبريدج، أسس شركته الخاصة لألعاب الفيديو ثم عاد إلى الأوساط الأكاديمية للحصول على درجة الدكتوراه في علم الأعصاب.

أسس الدكتور هاسابيس، جنبًا إلى جنب مع زميل أكاديمي وصديق طفولة، شركة ناشئة في مجال الذكاء الاصطناعي أطلقوا عليها اسم DeepMindفي عام 2010. وبعد حوالي أربع سنوات، استحوذت عليها Googleمقابل 650 مليون دولار.

كان الهدف المعلن لشركة DeepMindهو بناء ذكاء عام اصطناعي، وهي آلة يمكنها القيام بأي شيء يمكن للدماغ البشري القيام به. كما استكشفت تقنيات أخرى تساعد في تحقيق هذا الهدف ويمكنها حل مشاكل علمية معينة. كانت إحدى هذه التقنيات هي AlphaFold.

ولد الدكتور جامبر في الولايات المتحدة. وبعد الانتهاء من درجة البكالوريوس في جامعة فاندربيلت ودرجة الماجستير في جامعة كامبريدج، أكمل درجة الدكتوراه في الكيمياء النظرية في جامعة شيكاغو.

انضم جامبر إلى DeepMindكباحث في عام 2017 بعد أن استحوذت Googleعلى المختبر. جنبًا إلى جنب مع الدكتور هاسابيس وآخرين، وسرعان ما بدأ العمل على ما أصبح AlphaFold.

حصل الدكتور بيكر، وهو من مواليد سياتل، على شهادته الجامعية من جامعة هارفارد في عام 1984 وحصل لاحقًا على دكتوراه في الكيمياء الحيوية من جامعة كاليفورنيا، بيركلي في عام 1989.

يعمل الدكتور بيكر حاليًا في جامعة واشنطن كرئيس لمعهد تصميم البروتين وأستاذ في الكيمياء الحيوية. وتركز أبحاثه في المعهد على التنبؤ بتصميم هياكل البروتين.

قال الدكتور بيكر إنه متحمس للبروتينات وقدرتها على حل المشكلات. كان أحد البروتينات التي صممها هو وباحثوه هو البروتين الذي يمكن أن يحمي من فيروس كورونا.

وعندما سأله صحفي بعد الحفل عما إذا كان لديه بروتين مفضل، أجاب، 'أنا أحب جميع البروتينات. لا أريد اختيار المفضلات'.