Google DeepMind ve Isomorphic Labs iş birliğiyle geliştirilen AlphaFold 3, 8 Mayıs 2024’te Nature mecmuasında tanıtıldı. Bu yapay zeka modeli, proteinlerin, DNA’nın, RNA’nın ve ilaç gibisi küçük moleküllerin (ligandlar) 3D yapılarını ve etkileşimlerini gibisi görülmemiş bir doğrulukla öngörüyor. Evvelki modellere kıyasla en az %50 daha yüksek doğruluk sunan AlphaFold 3, protein-ligand ve protein-antikor bağlanmalarında %76’ya varan muvaffakiyet oranıyla dikkat çekiyor. Bu, bilhassa ilaç tasarımı için ihtilal niteliğinde bir gelişme.
AlphaFold 3, biyolojik süreçlerin moleküler seviyede anlaşılmasını sağlayarak bilim insanlarının yıllar süren laboratuvar çalışmalarını dakikalara indiriyor. Örneğin, COVID-19’un spike proteininin yapısını gerçek bir formda modelleyerek aşı geliştirme süreçlerini hızlandırdı. Ayrıyeten, bir sıtma aşısı için kritik bir proteinin yapısını çözerek klinik denemelere geçişi kolaylaştırdı.
AlphaFold 3’ün en büyük katkılarından biri, ilaç keşif süreçlerini dönüştürmesi. Klâsik usullerle bir ilacın geliştirilmesi yıllar alabilir ve milyonlarca dolarlık maliyet gerektirebilir. Lakin AlphaFold 3, proteinlerin gaye moleküllerle nasıl etkileşime girdiğini simüle ederek bu süreci dramatik olarak hızlandırıyor. Isomorphic Labs, bu teknolojiyi kullanarak ilaç şirketleriyle iş birliği yapıyor ve 2025’te yapay zeka takviyeli ilaçların klinik denemelere girmesi bekleniyor.
Örneğin, kanser, Alzheimer ve ender genetik hastalıklar üzere karmaşık hastalıklar için yeni tedavi gayeleri belirlemede AlphaFold 3’ün katkıları göz kamaştırıyor. Model, protein-DNA ve protein-RNA etkileşimlerini %50 daha yüksek doğrulukla öngörerek gen regülasyonu ve hastalık yolakları hakkında yeni bilgiler sunuyor. Bu, şahsileştirilmiş tıp ve amaca yönelik tedaviler için büyük bir adım.
Yaşlanmayı Bilakis Çevirme Hayali
Bilim dünyası, yaşlanmayı bir hastalık olarak görmeye başladı. Epigenetik değişikliklerin yaşlanmayı hızlandırdığına dair çalışmalar, yapay zeka ile bu değişikliklerin bilakis çevrilebileceğini gösteriyor. AlphaFold 3, hücresel seviyede protein işlevlerini çözerek yaşlanmanın moleküler sistemlerini anlamada kilit bir rol oynuyor. DeepMind CEO’su Demis Hassabis, yapay zekânın yaşlanmayı yavaşlatma yahut bilakis çevirme amaçlarına 5-10 yıl içinde ulaşabileceğini öngörüyor.
2023’te duyurulan 101 milyon dolarlık XPRIZE Sağlıklı Ömür Yarışı, bağışıklık sistemi, kas yapısı ve bilişsel işlevleri gençleştiren teknolojiler için global bir yarış başlattı. AlphaFold 3’ün bu alandaki potansiyeli, yaşlanmayı bir hastalık olarak tedavi etme fikrini güçlendiriyor. Örneğin, yaşlanmaya bağlı protein yanlış katlanmalarını (Alzheimer ve Parkinson üzere hastalıklarla ilişkilendirilen) anlamak ve düzeltmek için bu teknoloji kritik bir araç olabilir.
AlphaFold 3’ün gücü, büyük bilgi setlerine dayanıyor. Lakin ilaç şirketlerinin özel bilgi kasaları, teknolojinin tam potansiyelini sınırlayabiliyor. Ayrıyeten, modelin kestirimlerinin deneysel doğrulamaya muhtaçlığı var, zira kimi durumlarda, bilhassa protein-RNA etkileşimlerinde doğruluk oranı %40’a kadar düşebiliyor.
Google DeepMind, biyogüvenlik risklerini en aza indirmek için 50’den fazla uzmanla iş birliği yaparak AlphaFold 3’ü sorumlu bir halde kullanıma sundu. Akademik araştırmacılar için fiyatsız olan AlphaFold Server, bilim dünyasına açık erişim sağlıyor, lakin ticari kullanım Isomorphic Labs üzerinden lisanslanıyor. Bu, teknoloji yarar sağlarken etik ve güvenlik telaşlarını de beraberinde getiriyor.
AlphaFold 3, kanser, nörodejeneratif hastalıklar ve enfeksiyon hastalıkları üzere alanlarda yeni tedavilerin geliştirilmesini hızlandırıyor.
Örneğin, bir toprak mantarındaki enzim proteininin yapısını çözerek daha güçlü bitkiler geliştirme çalışmalarına katkı sağladı.
Ayrıca, AlphaFold 3’ün biyoteknoloji dışındaki uygulamaları da heyecan verici. Plastik atıkları parçalayan enzimlerin tasarımı ve biyoyakıt üretim süreçlerinin optimize edilmesi üzere alanlarda da yenilikler bekleniyor.