Artificiële intelligentie van Google vond eerder deze week een oplossing voor een jarenlang aanslepend medisch probleem. Door het gedrag van eiwitten bijna exact te bepalen, heeft het heel wat nieuwe medische oplossingen dichterbij gebracht. ‘Het is niet de ultieme oplossing, maar we mogen echt wel van een doorbraak spreken’, zegt de Belgische expert Jan Steyaert.
Eiwitten zijn een belangrijk onderdeel van ons lichaam. En de manier waarop ze zich ‘plooien’ is cruciaal om ziektes te begrijpen en er oplossingen voor te vinden. ‘Je kan het vergelijken met origami’, zegt Jan Steyaert, bio-ingenieur aan de VUB. ‘Een eiwit vouwt zich in allerlei vormen voor het zijn werk kan doen. Zoals een auto die alle onderdelen nodig heeft voor hij werkt.’
Dat dat proces gebeurt, wisten wetenschappers al jaren. ‘Maar de spelregels ervan waren ons onbekend. En de software heeft dat opgelost.’ Deepmind, de AI-divisie van Google, ontwikkelde een programma dat een soort van plan maakt van hoe een eiwit eruitziet. Een proces waar wetenschappers soms decennia voor nodig hebben klaart Alphafold, zoals het programma heet, in enkele minuten.
Nauwkeurigheid
Op de prestigieuze wetenschapswedstrijd CASP voorspelde Alphafold naadloos twee derde van de eiwitstructuren op basis van een reeks aminozuren, terwijl zijn menselijke tegenstanders maar 10 procent goed hadden. ‘We kennen op dit moment de structuur van één op drie eiwitten in ons lichaam. Dat Deepmind ons nu helpt is een gigantische vooruitgang voor de wetenschap’, zegt Steyaert.
Nochtans is niet iedereen even enthousiast. Enkele Amerikaanse wetenschappers wezen de afgelopen dagen op de nauwkeurigheid. ‘Belangrijk voor het ontwikkelen van geneesmiddelen zijn de atomen, en die kan Alphafold nog niet zien’, zegt bioloog Stephen Curry in het vakblad The Biologist.
Steyaert nuanceert dat. ‘In ander situaties zijn sommige plannen tot op de millimeter nauwkeurig, andere dan weer tot op 5 centimeter. Voor sommige problemen is 5 centimeter genoeg, voor andere moet je meer inzoomen. Het klopt inderdaad dat Alphafold nog niet het kleinste atoom in het kleinste hoekje kan vinden, maar ik ben ervan overtuigd dat dat snel zal gaan. Het is tenslotte artificiële intelligentie die constant nieuwe dingen leert.’
‘Software maakt ook fouten’
Hij wil niet gezegd hebben dat dit de ultieme oplossing is. ‘Het zal heel wat zaken vooruithelpen, maar uiteraard zal de software ook fouten maken, net als wetenschappers.’ Brengt dit nu de ultieme oplossing tegen kanker of hiv dichterbij? ‘Ik ga daar niet over in detail gaan, maar een hoop nieuwe en innovatieve medicijnen zullen veel sneller op de markt kunnen komen. En nog belangrijker: ze zullen veiliger zijn. Door een nauwkeurig plan van alle onderdelen te hebben, kunnen we sneller zien waar er mogelijke bijwerkingen kunnen optreden.’
Niet open source
Maar wat wetenschappers Google vooral verwijten is dat het de code van zijn programma niet deelt. ‘Als ze echt om biologie gaven zouden ze het open source maken. Zolang we onze research niet rechtstreeks kunnen indienen voor analyse, heeft het programma totaal geen zin en zal de wetenschappelijke wereld er zich niets van aantrekken’, zeggen meerdere academici op Twitter.
Google of Deepmind wilde daar zelf niet op reageren, maar de organisator van CASP laat weten aan de zakenwebsite Business Insider dat code delen niet de norm is. ‘Het is fijn als het gebeurt, en sommigen doen het, maar ik zie niet in waarom Deepmind plots aan hogere standaarden zou moeten tegemoetkomen.’
Schaken en Japanse bordspelen
Steyaert heeft weinig schrik dat het programma niet ingeburgerd raakt. ‘Farmabedrijven zullen ongetwijfeld die investering doen. En waar het de eerste jaren waarschijnlijk eerder duur zal zijn, zal die prijs wel dalen. Over vier jaar zijn er waarschijnlijk een hoop andere bedrijven met hetzelfde bezig en kunnen we het zelfs reproduceren met supercomputers in onze eigen universiteit’, klinkt het.
Het van oorsprong Londense Deepmind is sinds 2014 een onderdeel van Google en stond in het verleden vooral bekend om zijn werk in de spelindustrie. Het leverde de onderzoekers een ludieke bedanking op van voormalig schaakkampioen Garry Kasparov. ‘Bedankt dat je de schakers even alleen laat’, tweette hij. Deepmind ontwikkelde ooit het programma AlphaZero, dat zichzelf leert schaken. Om de potentiële gevolgen daarvan even te schetsen: in 2017 versloeg het andere Deepmind-programma AlphaGo de wereldkampioen in het aartsmoeilijke Japanse bordspel Go.
‘We zijn vooral bekend om ons werk in games, maar het is belangrijk om te beseffen dat dat maar een opstapje was naar veel grotere zaken’, zei Deepmind-CEO Demis Hassabis maandag in een online persconferentie. Deepmind gaat het programma nu verder ontwikkelen om het gedrag van eiwitten tegenover elkaar en tegenover DNA te bestuderen en doet ook onderzoek op het coronavirus.