Krakowscy naukowcy stworzyli przełomowe narzędzie do badania białek. To może zmienić medycynę!
Międzynarodowy zespół badaczy, w którego skład weszli naukowcy z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz eksperci z Sano-Centrum Zindywidualizowanej Medycyny Obliczeniowej, opracował nowatorską platformę internetową pozwalającą na porządkowanie i analizę ogromnych zbiorów danych dotyczących białek. W projekcie uczestniczyli także partnerzy ze Stanów Zjednoczonych – Flatiron Institute i Open Molecular Software Foundation. Dzięki temu powstało narzędzie, które może zrewolucjonizować sposób, w jaki badacze i lekarze rozumieją funkcjonowanie organizmu człowieka oraz procesy prowadzące do powstawania nowych leków.
Białka są fundamentem życia – stanowią zarówno elementy budulcowe, jak i funkcjonalne komórek, uczestnicząc w niemal każdym procesie biologicznym. Ich właściwości wynikają z trójwymiarowego kształtu, który powstaje w trakcie zwijania się łańcucha aminokwasów. Precyzyjne poznanie struktury białek jest kluczowe w biologii i medycynie, ponieważ to właśnie od tego zależy skuteczność nowoczesnych farmaceutyków. Nowa platforma pozwala w intuicyjny sposób analizować dane, wizualizować zależności między kształtem białek a ich funkcjami oraz odkrywać nieznane wcześniej powiązania.
Krakowscy badacze udowodnili, że największe światowe bazy danych dotyczące struktur białkowych doskonale się uzupełniają i połączone w jeden system tworzą spójną przestrzeń badawczą. Powstałe narzędzie nie tylko integruje rozproszone zasoby, lecz także wykorzystuje sztuczną inteligencję do przewidywania funkcji białek, nawet jeśli ich sekwencje nie mają podobieństwa do już poznanych przykładów. To podejście umożliwiło identyfikację nowych wariantów białek uczestniczących między innymi w transporcie lipidów oraz procesach biochemicznych organizmów żyjących w ekstremalnych środowiskach.
Odkrycie badaczy pozwoliło również sformułować koncepcję „lokalności funkcji”, czyli zależności wskazującej, że białka o podobnej roli w organizmie mają także zbliżone struktury i grupują się w określonych obszarach przestrzeni danych. Dzięki temu możliwe jest szybsze i dokładniejsze przewidywanie ich właściwości. W praktyce oznacza to, że platforma staje się nieocenionym narzędziem dla naukowców na całym świecie, którzy zajmują się mikrobiomem, ewolucją białek czy projektowaniem nowych leków dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów.
Wdrożenie tego rozwiązania otwiera drogę do nowej ery w diagnostyce i terapii. Zebrane dane mogą posłużyć zarówno w badaniach podstawowych, jak i w opracowywaniu skuteczniejszych metod leczenia. Co więcej, dzięki atrakcyjnej wizualizacji i interaktywnym funkcjom, narzędzie znajdzie zastosowanie także w edukacji, ułatwiając studentom i młodym naukowcom zrozumienie skomplikowanego świata biologii molekularnej. To dowód na to, że polska nauka ma realny wpływ na globalny postęp w medycynie i biotechnologii.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Czytaj też: Rewolucja nad polskimi jeziorami? Naukowcy z Poznania opatentowali przełomową technologię kąpielisk!
Grafika tytułowa: Mohamed Nohassi / Unsplash
