Nauka na czasie: Wylęg cykad w USA i co marszczy AI?

0:00:00 Wstęp Posłuchaj

Ola: Do czego cykady potrzebują liczb pierwszych?

Piotr: Po co marszczyć sobie białka?

Ola: Cześć, tu Ola Stanisławska.

Piotr: I Piotrek Stanisławski, podcast Crazy Nauka.

Ola: Dziś opowiemy wam o tym, co naprawdę wyrabiają cykady w Stanach Zjednoczonych i jak to się mija z niektórymi doniesieniami mediów. Oraz o zastosowaniu sztucznej inteligencji, o którym pewnie nie słyszeliście, a zdecydowanie powinniście.

Piotr: I to jest ten odcinek z cyklu Nauka na czasie, krótsza wersja podcastu, newsy naukowe, te sprawy. Co drugi odcinek leci ten krótszy i ten dłuższy. Przy czym teraz od razu powiemy, że będzie trochę zamieszania, ponieważ jedziemy do Szkocji, o czym wam wspominaliśmy.

Ola: Tak, z wyprawą popularnonaukową z podróżnikami, i nie będzie nas przez dwa cykle.

Piotr: Więc coś tam się pojawi, mamy pewne pomysły, ale musicie nam wybaczyć, bo będzie troszeczkę mniej rozbudowane niż zazwyczaj, będzie po prostu inaczej. Ale to dopiero się zbliża, a dziś jeszcze całkiem normalny odcinek.

Ola: I dziś my jesteśmy, i wy też jesteście, za co wam gorąco dziękujemy. Dziękujemy, że komentujecie, przesyłacie uwagi, maile. I dziękujemy tym, którzy nas wspierają na Patronite i czasem stawiają nam kawę na Buycoffee.to, a to nam bardzo pomaga.

Oczywiście zachęcamy, jeżeli ktoś chce dołączyć do grona naszych patronów albo po prostu postawić nam kawę – linki do obu tych serwisów znajdziecie w opisie odcinka.

Piotr: Zapraszamy do subskrybowania, oceniania, komentowania podcastu tam, gdzie go słuchacie. To pomaga walczyć z algorytmami – nam, i wam pomaga nie omijać naszych odcinków.

Ola: No i, jak być może już wiecie, jesteśmy obecni na wszystkich liczących się platformach podcastowych.

Piotr: I tych nieliczących się. Obiecałem kiedyś wyjaśnić, co to są te nieliczące się. Otóż najbardziej liczącą się platformą podcastową wciąż pozostaje Spotify, dlatego że tam po prostu najwięcej nas słucha. Natomiast są też takie pomniejsze platformki, a nawet aplikacje.

Ja sobie na przykład słucham podcastów w Podcast Addict.

Ola: Ja też.

Piotr: Taki program do podcastów, który po prostu bardzo lubię, można go nazwać platformą podcastową.

Ola: A nie, ja przepraszam, skłamałam.

Piotr: Właśnie, ty się chyba przesiadłaś. No właśnie, więc są takie rozmaite pomniejsze platformy, które, powiedzmy sobie szczerze, nie urywają jakoś specjalnie. Na przykład ostatnio, nie wiem czy on już zmarł tragicznie, czy jeszcze dogorywa, Google Podcast, który słynie z zamykania różnych swoich projektów, zamknął właśnie Google Podcast.

Ale tak czy inaczej, trochę tych pomniejszych jest, i również je bardzo szanujemy, i tam też jesteśmy obecni, jak już wspomnieliśmy. Więc to było coś, co byłem winny – to wyjaśnienie. A teraz już ruszamy dalej.

0:03:16 Cykady: rekordowy wylęg w USA — mity i fakty Posłuchaj

Ola: Cykady. No tak, słyszeliśmy zapewne o tym i słyszymy od dłuższego czasu, bo właśnie trwa rekordowy wylęg cykad na terenie Stanów Zjednoczonych. Od kilku miesięcy o tym była mowa, media mocno ubarwiały ten powielany przekaz.

Właściwie chciałabym tutaj wyjaśnić, zresztą nie sama, tylko z pomocą specjalisty, jak faktycznie wygląda masowe pojawienie się cykad w Stanach Zjednoczonych, co wywołało tę inwazję i co z tego, co słychać w mediach, jest prawdą, a co jest mitem czy fałszem. Sytuacja jest taka, że od początku maja tego roku do połowy czerwca, a tak naprawdę gdzieniegdzie do początków lipca, w aż 17 stanach ma być bardzo głośno. I właśnie wtedy na terenie tych stanów spotyka się na powierzchni ziemi kilka lęgów cykad.

To są te owady, które robią ten klimat śródziemnomorski, cykady na Cykladach. Są głośne i wieczorami zwłaszcza nadają bardzo, bardzo nastrojowo. A co czyni tę sytuację w Stanach Zjednoczonych wyjątkową?

To, że jednocześnie wylęgają się owady, czyli te cykady, które osiągają dorosłość w cyklach 13-letnim i 17-letnim. Wcześniej te dwa lęgi spotkały się 221 lat temu, w 1803 roku, czyli wtedy, kiedy prezydentem Stanów Zjednoczonych był Thomas Jefferson.

Piotr: Pamiętacie?

Ola: Tak, oczywiście. Ja to dobrze wspominam, tę jego prezydenturę. Istnieją cztery gatunki wylęgające się w cyklu 13-letnim i trzy gatunki w cyklu 17-letnim.

To te, które w Stanach Zjednoczonych bytują. Co ciekawe, wszystkie te siedem gatunków spotyka się na powierzchni w tym samym czasie, teraz właśnie, co nie zdarzyło się od dawna i będzie miało ponownie miejsce dopiero w 2037 roku.

Piotr: I będziemy o tym wtedy mówili na pewno.

Ola: Tak, oczywiście, nie zapomnimy. Cykady, oprócz tego, że pięknie cykają, w ogóle są wyjątkowe, bo naprawdę długie lata spędzają pod ziemią w postaci larwalnej – 13 czy 17 lat, to nie w kij dmuchał.

Jeśli chodzi o takie okresowe pojawienia się owadów, to na pewno znamy chrabąszcze majowe. One pojawiają się w okolicach maja, choć ostatnio nawet nie bardzo – jakoś nie trafiały.

Jest jeszcze taki owad, nazywa się trociniarka czerwica. To jest motyl, którego gąsienice żyją w drewnie i mogą się rozwijać przez kilka lat. Jeśli chodzi o spektakularne pojawienia się owadów – i to już wracamy na teren Stanów Zjednoczonych – to ma tam miejsce coroczna wędrówka motyli monarchów.

One pokonują nawet do 4000 kilometrów, latając z Kanady i północy Stanów Zjednoczonych do siedlisk, zimowisk, które mają w Meksyku i Kalifornii.

Piotr: I latają też w pewnej powieści Stephena Kinga. Kto wie jakiej, niech napisze w komentarzu.

Ola: Te cykady, o których dzisiaj mówimy, po upływie 13 lub 17 lat przeobrażają się w postać dorosłą, i dzieje się to wtedy, kiedy na głębokości około 20 centymetrów gleba osiąga temperaturę mniej więcej 18 stopni Celsjusza. Na powierzchni cykady spędzają od 3 do 6 tygodni, chodzą sobie wtedy po drzewach, żywią się sokami roślin, rozmnażają się, a następnie giną. Taki piękny, krótki żywot.

Larwy, które wylęgają się po 6 do 10 tygodni, szybko zakopują się w ziemi i przyczepiają się do korzeni drzewa, na którym przebywali rodzice. Zazwyczaj tak to wygląda. Czym w ogóle są cykady?

Cykady należą do rodziny pluskwiaków. Nie brzmi to może zbyt romantycznie, nie tak jak śródziemnomorskie noce pełne cyku cykad. Dodatkowo mają upiornie czerwone oczy.

Ważna informacja jest taka, że nie należą do tej samej rodziny co szarańcza.

Piotr: Nie zeżrą wszystkiego, jak się ludziom kojarzy, że usiądzie, zeżre i poleci.

Ola: Że zostawi ubitą ziemię. Szarańcze są spokrewnione z naszym pasikonikiem, a cykady to zupełnie inne owady. Nie niszczą upraw, nie niszczą zieleni miejskiej – jedyne, co mogą wywołać, to konieczność sprzątnięcia na przykład ulic czy miast po tym, jak wezmą i umrą.

Bardzo smutna sytuacja. Gdzie w USA wylęgają się cykady? Te 13-letnie przede wszystkim na południowym wschodzie, a te 17-letnie na środkowym zachodzie.

Tutaj oczywiście częściowo te terytoria zachodzą na siebie. Oba lęgi, które nie pojawiały się razem od 1803 roku, są już najliczniej obecne w części Illinois i Iowa, a także w części Kentucky, Missouri, Arkansas, Tennessee, Mississippi, Alabama, Georgii, Karoliny Południowej i Karoliny Północnej oraz Wirginii.

Piotr: Proszę. Jak one się zorientują, gdzie mają być obecne?

Ola: Przewodniki, naprawdę. Będą musiały się jakoś zorientować, i będzie ich biliony. Biliony to nie jest jakaś pomyłka czy błędne tłumaczenie.

To będą naprawdę masy tych owadów. Można znaleźć ich aktualną lokalizację w rozmaitych serwisach internetowych. Media donoszą o kolejnych miastach, o kolejnych połaciach terenu pokrytych cykadami.

Warto teraz zadać sobie pytanie: czy faktycznie Ameryka Północna doświadcza teraz czegoś na kształt inwazji cykad? Odpowiedzi na to pytanie poprosiliśmy profesora Krzysztofa Pabisa, biologa z Uniwersytetu Łódzkiego.

Prof. Krzysztof Pabis: I tu znowu prawda jest bardziej złożona, ponieważ tak naprawdę nie będzie ich więcej w tym sensie – znaczy na jednym obszarze – ponieważ te grupy 13- i 17-letnie wcale nie pojawią się w tych samych miejscach. Zasięgi tych gatunków przestrzennie są rozdzielone, tylko w kilku dosłownie punktach mogą, ale też nie muszą, pojawić się na tym samym obszarze jednocześnie przedstawiciele gatunków 13-letnich i gatunków 17-letnich.

Natomiast wspólne pojawienie się gatunków z tych dwóch grup miało w sumie miejsce stosunkowo niedawno, bo w roku 2015. Tylko że były to inne linie w tym wypadku.

Ola: Oprócz cykad cyklicznych, czyli tych pojawiających się w cyklach kilkunastoletnich, wylęgną się również, lub już się wylęgły, cykady roczne, których larwy pozostają pod ziemią od dwóch do pięciu lat, ale nazywane są rocznymi, ponieważ niektórzy przedstawiciele tego gatunku po prostu co roku pojawiają się jako dorosłe osobniki. Więc to nie jest tak, że tutaj pusto, pusto, aż tu wtem nagle nakładają się na siebie dwa lęgi cykad i cała ziemia jest pokryta dziesięciocentymetrową warstwą tych owadów. Nie.

Raczej dzieje się to co roku. Teraz pytanie, czy te 13- i 17-letnie cykle mają szczególne znaczenie? Bo tutaj na przykład wyczytałam, że może chodzić o to, że to jest sposób na ochronę przed drapieżnikami.

Piotr: Którym trudno dopasować się do takiego cyklu.

Ola: Tak. To są liczby pierwsze, które są podzielne tylko przez jeden i przez same siebie – trzynastka i siedemnastka. A 13 pomnożone przez 17 daje wynik 221.

Brzmi to trochę magicznie, ale sięgnijmy po naukowe wyjaśnienia tego zjawiska. Profesor Pabis.

Prof. Krzysztof Pabis: Obecnie najbardziej prawdopodobna hipoteza mówi, że ten bardzo złożony system cyklu życiowego wyewoluował kilka milionów lat temu u jednego gatunku cykady. Natomiast potem zróżnicował się w okresie zlodowacenia, a więc w plejstocenie, w zależności od grupy od kilkudziesięciu do kilkuset tysięcy lat temu.

Jest to więc najprawdopodobniej mechanizm sterowany genetycznie, ale powiązany z temperaturą w zimowym reżimie. Innymi słowy, opłacało się tym owadom pozostawać dłużej ukrytymi w okresie, kiedy w czasie zlodowacenia było chłodno, i do tamtego okresu jest to właśnie przystosowanie.

Inną hipotezą była hipoteza mówiąca, że być może jest to sposób na uniknięcie drapieżników. Natomiast już od bardzo dawna ta hipoteza nie jest brana poważnie.

Ola: Wracając do tej hipotezy mówiącej o uzależnieniu długości cykli życia cykad od liczebności drapieżników – jest to bardzo często powtarzana hipoteza, również w źródłach popularnonaukowych. Co na ten temat można więcej powiedzieć?

Prof. Krzysztof Pabis: Prawdopodobnie wynika to z tego, że lepiej przyjrzano się sprawom genetycznym i zaproponowano bardziej wiarygodną hipotezę takich czteroletnich okresów rozwojowych, w które wpadają te cykady. Ponieważ to nie jest tak, że wszystkie osobniki pojawiają się rzeczywiście co 13 i co 17 lat. Zawsze istnieje też grupa osobników, które na przykład pojawiają się nieco wcześniej – w przypadku 13-letnich mamy grupę osobników, które można określić jako dziewięciolatki, a w przypadku 17-letnich takie, które pojawiają się po 21 latach, a więc są już pełnoletnie nawet w rozumieniu prawa amerykańskiego.

Te czteroletnie okresy to prawdopodobnie kluczowe jednostki, które tu występują, wiążą się ze sterowanym genetycznie przyrostem masy ciała tych owadów. Jest to jednak nadal hipoteza – naukowcy podkreślają, że jest ona z 2022 roku i w tym momencie jest traktowana jako bardzo wiarygodna, natomiast nie została dobrze sprawdzona, ponieważ badanie tych organizmów jest rzeczywiście bardzo trudne.

Ola: Pozostaje jeszcze kwestia jednego mitu, czy też fake newsa, który wyjątkowo skutecznie szerzy się w mediach społecznościowych. Otóż cykady zaliczane są do najgłośniejszych owadów na świecie, to jest fakt. Pojawiły się w związku z tym pogłoski, że przebywanie w pobliżu takiego roju cykad może uszkodzić ludzki słuch.

Piotr: Jezus Maria, mordercze cykady.

Ola: Mordercze cykady atakują.

Piotr: Mordercze cykady atakują. Pamiętasz taki film z 59 roku? Akurat filmu nie pamiętam, ale są tam psy przebrane za ryjówki i są mordercze.

Polecam, jakbyście chcieli.

Ola: Ojej, ja tego nie widziałam.

Piotr: Mordercze ryjówki.

Ola: Ale to są takie gigantyczne ryjówki, można powiedzieć.

Piotr: Tak, i machają ogonami, biegają i są mordercze. Naprawdę świetny film, 59 rok.

Ola: Jeśli chodzi o cykady, faktycznie mierniki poziomu dźwięku przy obecności tych milionów cykad wykrywają poziom hałasu w zakresie od 90 do 100 decybeli. A ten bezpieczny poziom, na jaki można narażać ludzki słuch, to 85 decybeli. To jest bezpieczna granica dla słuchu człowieka.

Co z tym faktem zrobić? Zajrzałam na stronę CDC, czyli Centers for Disease Control and Prevention, amerykańskiej agencji, która wyjaśnia, że bezpieczne limity narażenia na hałas, te na poziomie 85 decybeli, zostały ustalone przy założeniu, że narażenie na ten hałas ma miejsce przez długi okres – na przykład osoby, które pracują w dużym poziomie hałasu w 8-godzinnych dniach pracy czy 40-godzinnych tygodniach pracy, nie mogą być narażone na hałas przewyższający 85 decybeli. I to jest w tym kontekście.

Sam poziom hałasu nie wystarczy, aby uszkodzić komuś słuch, bo konieczny jest tu dłuższy czas trwania takiej ekspozycji na te decybele oraz częstotliwość powtarzania się hałasu i czas jego trwania.

Piotr: Czyli nie ma co się bać, nawet jeżeli trafimy na biliardy cykad, biliony?

Ola: Tak czy inaczej. Tysiące miliardów.

Piotr: Dobrze mówię? No tak, dobrze chyba mówisz. To wszystko na to wskazuje.

0:17:22 AlphaFold: sztuczna inteligencja, która rozwiązała zagadkę struktury białek Posłuchaj

Piotr: No dobra, to zostawiamy cykady i przeskakujemy do drugiego obiecanego tematu. To jest temat… dobra, ja wiem, ale jeżeli byście ostatnio mieli wrażenie, że sztuczna inteligencja wyłazi wam z lodówki i z różnych innych dziur w domu i tak dalej, to owszem, rzeczywiście, stale się o tym mówi.

W 2022 roku nastąpił faktycznie przełom wraz z wprowadzeniem dużych modeli językowych i ich upowszechnieniem. Natomiast wciąż trzeba pamiętać, że systemy sztucznej inteligencji istnieją od bardzo dawna i od bardzo dawna nam służą. Chociażby to, że w niektórych mailach, takich jak Gmail, prawie nie dostajemy spamu – to jest zasługa sztucznej inteligencji, która uczy się na tym, czego ludzie nie chcą, i ten spam niezwykle skutecznie odsiewa.

Takich systemów jest bardzo wiele. I właśnie w ten sposób po cichutku rozwijał się system, który od kilku lat robi naprawdę gigantyczne zamieszanie, a teraz zacznie robić jeszcze większe. Mogę się założyć, że chyba większość z was o nim nie słyszała.

Ola: No tak, trudno to zweryfikować, ale dobra, sprawdźmy.

Piotr: Czy ktoś słyszał o systemie AlphaFold? Oli nie pytam, bo słyszała.

AlphaFold – pewnie nikt nie słyszał. Dlaczego o nim opowiadamy? To jest system sztucznej inteligencji, który potrafi przewidywać, jak będą wyglądały białka – i nie wyłączajcie jeszcze podcastu, wiem, że to nie brzmi ciekawie.

Ola: Proszę nie opuszczać odbiorników.

Piotr: Absolutnie, nie wyrzucajcie go też przez okno. Dajcie mi, no nie wiem, 5 albo 7 minut, to was przekonam, że to naprawdę jest ciekawe. Może nawet szybciej mi się uda.

Może ktoś się uczył biochemii. Pewnie większość się w ogóle nie uczyła, bo to już jest bardziej specjalistyczne, poza takimi podstawami, które są gdzieś tam w szkole. Ja mam doświadczenie szczególne z biochemią, takie formujące, można powiedzieć, dlatego że biochemia była pierwszym przedmiotem, który sprawił, że okazało się, iż nie wystarczy być, jak to się ładnie mówi, zdolnym, ale leniwym.

W każdym razie wyleciałem z [? niepewne: bitry] i ze studiów po pół roku uczenia się, a raczej nieuczenia się, bo się nie nauczyłem biochemii, i to było bardzo znaczące wydarzenie. Potem na innych studiach tej biochemii dalej się uczyłem, nauczyłem i nawet zdałem ją parę razy w różnych podejściach.

Ola: Czyli można mu zaufać.

Piotr: Nie, bo to było dawno temu, więc staram się uzupełniać wiedzę.

Białka są podstawą życia, jakie znamy, więc specjalnie nie trzeba do tego przekonywać, ale istotne jest to, jak one powstają i działają – zaraz będziemy wracali do sztucznej inteligencji, w wielkim uproszczeniu. Mamy DNA, to DNA koduje przede wszystkim białka, nie tylko oczywiście, bo to jest znacznie bardziej skomplikowane, ale to, co nas teraz interesuje, to że jest tam jakaś sekwencja, którą jakieś sprytne, zresztą też białko, odczytuje i na jej podstawie układa aminokwasy.

Taki łańcuszek aminokwasów, który jest podstawowym łańcuchem białkowym, a kolejność tych koralików aminokwasów to jest pierwszorzędowa struktura białka. Potem ten łańcuszek zaczyna sam ze sobą oddziaływać, te aminokwasy różnie na siebie działają i generalnie mogą powstawać dwie podstrukturki – albo się białko marszczy, co fachowo nazywa się harmonijką beta, albo się zwija, czyli tworzy helisę alfa. To jest drugorzędowa struktura. I teraz właśnie wchodzi struktura trzeciorzędowa, bo te lekko pomarszczone albo pozwijane nitki zaczynają ze sobą oddziaływać i tworzyć coś strasznie skomplikowanego.

To jest tak, jakbyście wzięli kawałek zwykłej nitki i tak ją w ręce skręcili, żeby powstał z niej kłębek, nie wiadomo co, każda nitka w inną stronę pokręcona i tak dalej. Przy czym oczywiście to nie powstaje przypadkowo, tylko są to oddziaływania – jest ich wiele, rozmaitych – między tymi aminokwasami. I to jest właśnie to, co jest najważniejsze w białku.

Mogą być jeszcze struktury czwartorzędowe, bo te plątaniny mogą ze sobą oddziaływać, czyli dwie takie kulki mogą się ze sobą zmieszać. Ale nas najbardziej interesuje to, co jest kluczowe dla funkcjonowania wszystkiego. To, że ja tutaj do was gadam, a wy słuchacie, o ile jeszcze słuchacie, to jest właśnie zasługa tego, że w naszym organizmie jest całe mnóstwo tych białek odpowiednio ułożonych. One na przykład w naszej krwi – hemoglobina, dzięki takiej strukturze, jest w stanie wyłapywać tlen i przenosić go dalej, uwalniać, albo uruchamiać jakieś mechanizmy komórkowe w zależności od obecności czegoś lub jego braku, albo to, że czujemy smak, że coś widzimy. To wszystko jest kwestią właśnie tej struktury białek, i ona może się zresztą zmieniać w ramach jednego białka, zależnie od warunków, środowiska, celu i tak dalej.

To jest zupełnie podstawowa sprawa, i teraz właśnie pojawia się tu AI, bo niesamowicie trudno jest przewidzieć tę trzeciorzędową strukturę na podstawie pierwszorzędowej, mimo że jedna wynika z drugiej – te koraliki ułożone jeden za drugim zaczynają ze sobą oddziaływać, tworząc taki kłębek białkowy. Więc teoretycznie, mając pierwszorzędową strukturę, możemy przewidzieć trzeciorzędową, ale jest to straszliwie trudne. I żeby było wiadomo, jak bardzo trudne: przez 60 lat zajmowaliśmy się badaniem…

Ola: Nie my, tylko naukowcy.

Piotr: No dobrze, Ola się nie zajmowała – badaniem tej struktury metodami laboratoryjnymi, czyli braliśmy tę pierwszorzędową, wiedzieliśmy, jaka jest kolejność koralików, i za pomocą krystalografii rentgenowskiej, mikroskopii krioelektronowej albo jądrowego rezonansu magnetycznego, ta ogromna, 60-letnia praca pozwoliła nam zbadać, poznać tę strukturę, ten związek między pierwszą a trzeciorzędową strukturą, w przypadku aż 170 tysięcy białek.

Ola: No to całkiem sporo.

Piotr: Tak, tyle tylko, że mamy jakieś 200 milionów białek znanych, które występują w żywych organizmach, i tyle ich mniej więcej jest. To jest problem, bo to szło po prostu strasznie wolno. I to jest kluczowa sprawa.

Potem pojawiło się modelowanie komputerowe, już to nowocześniejsze.

Ola: Ja sobie przypominam czasy, kiedy prowadzone były takie obliczenia rozproszone na różnych komputerach – nie wyłączało się komputera podłączonego do internetu i udostępniało się moc obliczeniową swojego komputera do tego, żeby można było modelować białka. I to było dobre 10, 15 lat temu.

Piotr: No nawet więcej. I nadal szło to strasznie wolno.

Ola: I to było w ramach Citizen Science.

Piotr: Tak, Citizen Science, to były takie… nie pamiętam, jak się nazywał ten… Folding@home czy coś w tym stylu. To rzeczywiście pomogło, ale wciąż…

Ola: Myśmy tak udostępniali swoje komputery.

Piotr: Tak, dokładnie. To wciąż szło straszliwie wolno, i to jest pierwsza wersja systemu AlphaFold, o którym za chwileczkę powiem trochę więcej. Dość powiedzieć, że w 2018 roku powstała pierwsza wersja, w 2020 roku powstała druga wersja, a w 2022 roku mieliśmy już wszystkie te 200 milionów białek, że tak powiem, ułożonych.

To znaczy, że poznaliśmy już te struktury. To pokazuje, jak gigantyczny to jest skok.

Ola: I to już po ptakach?

Piotr: Jeżeli chodzi o tę podstawową strukturę białek, to po ptakach. To nie znaczy oczywiście, że to jest koniec, zaraz powiem, ale udało się po prostu, wielkim skokiem, nagle poukładać wszystkie te białka.

Ola: To jest wow, naprawdę.

Piotr: To jest wow. To jest system oparty na sztucznej inteligencji. AlphaFold należy do Alphabet, którego pewnie też nie kojarzycie, a Alphabet to firma, do której należy między innymi Google.

To jest taka nadstruktura obejmująca Google i wiele innych spółek.

Ola: Taki Uber, Google.

Piotr: No coś takiego. Wszystkie te YouTube'y, Google i tak dalej, to własność właśnie Alphabet. Więc, jak powiedziałem, w 2020 roku udostępnili drugą wersję AlphaFolda, która zrobiła już wielkie zamieszanie, a dosłownie teraz, czyli 8 maja, wskoczyła wersja trzecia.

I dobrze pytasz, po co. Bo…

Ola: Ja pytam?

Piotr: Zapytałaś, co jeszcze można zrobić, tak? Albo co dalej?

Ola: No właśnie.

0:26:30 Zastosowania: priony, nowe leki i przyszłość medycyny Posłuchaj

Piotr: No właśnie, no dalej możemy sprawdzić, co te białka potrafią więcej robić, bo sama struktura białek to dopiero początek. To, co się dalej dzieje, to że te białka oddziałują z innymi elementami organicznymi, innymi strukturami. I to, co jest wyjątkowe w AlphaFold 3, to to, że potrafi między innymi przewidywać strukturę i interakcje DNA, RNA, niektórych ligandów oraz jonów.

Ligandy to są takie elementy, które, można powiedzieć, wskakują w białko i coś tam uruchamiają albo unieruchamiają – takie wyzwalacze, w dużym uproszczeniu rzecz ujmując. To jest też bardzo ważne ze względu na badania nad nieprawidłowymi strukturami białek, dlatego że czasami białko potrafi się zwinąć nie tak, jak powinno, i wtedy na przykład powstają priony. Priony to są nieprawidłowo sfałdowane, nieprawidłowo ułożone białka.

Ola: Czyli takie jak w chorobie Creutzfeldta-Jakoba, czyli chorobie szalonych krów.

Piotr: Tak, te choroby tego rodzaju – tam jest ich sporo, one właśnie tak działają, ale też prawdopodobnie ma to związek z chorobami neurodegeneracyjnymi w rodzaju Alzheimera, bo tam również powstają takie złogi, które są wynikiem nieprawidłowego sfałdowania się białek. Rozpracowanie tego daje nam bardzo duże możliwości, ale tak naprawdę to, czym najbardziej wszyscy się jarają, to są leki. To znaczy, można w ten sposób testować i zautomatyzować proces odkrywania leków, bo często wiemy, co byłoby dobrze, żeby lek robił w organizmie, żeby czemuś zapobiegać czy coś innego uruchamiać, tylko nie potrafimy odpowiedniego systemu do tego wymyślić. Wiemy, jak na przykład jakieś białko działa albo jak powinno działać, jak je naprawić, tylko musimy opracować coś, co w odpowiednim momencie zadziała – i to jest jedna z tych funkcji AlphaFold 3.

Firmy farmaceutyczne bardzo zacierają łapki, zresztą sam system dystrybucji tego jest w ogóle bardzo ciekawą, osobną opowieścią – to nie jest coś, za co trzeba zapłacić miliardy dolarów, rzeczywiście można się do tego systemu dostać i z niego korzystać.

Ola: Czyli teraz będą odkrywane nowe klasy, nowe masy leków, tylko pytanie, kto się zajmie ich produkcją i czy tak samo trudno będzie wyprodukować taki lek jak do tej pory, czy w dużym stopniu obniżą się koszty?

Piotr: Przede wszystkim odpadną ograniczenia, zostaną koszty i czas potrzebny na odkrywanie. W tej chwili opracowanie, wynalezienie leku potrafi trwać kilkanaście lub więcej lat – nie mówię o wprowadzaniu go na rynek, tylko o samym wymyśleniu. Do tej pory było to trochę eksperymentowanie na zasadzie "a nóż się uda, a nóż się nie uda", a tu rzeczywiście wygląda na to, że będziemy mieli narzędzie, które może wykonać gigantyczny skok, i to jest zarówno kwestia, jak zawsze, leczenia nowotworów.

Wiadomo, że nowotwory są bardzo zróżnicowanym problemem, w zależności od tego, z jakiej tkanki powstają, jaka tam jest mutacja i tak dalej. Więc to jest też kwestia indywidualnych terapii, o których coraz więcej się mówi, nowych leków na już istniejące choroby, no i oczywiście tego, na czym w tej chwili trzepie się niewyobrażalnie gigantyczną kasę, czyli na przykład leki na otyłość, które w tej chwili są absolutną eksplozją finansową. To jest w ogóle super ciekawa opowieść – jakbyście chcieli posłuchać o bardziej technologicznych aspektach tych odkryć, polecamy jeden z naszych ulubionych podcastów, Te Historie, bo tam dziewczyny w odcinku 80 omawiają te kwestie również w kontekście sztucznej inteligencji.

Ola: To jest jeszcze jedna możliwość – można poszukiwać nowych zastosowań dla dawno istniejących już leków, prawda?

Piotr: Tak, to również.

Ola: To też jest bardzo ciekawa dziedzina, i tu również jeden z naszych podcastów mówił o leku na COVID. Teraz Piotrek szybciutko sprawdza, który to był numer naszego podcastu – chodzi właśnie o to, że leki dawno istniejące zostały ponownie przebadane pod kątem skuteczności w walce z koronawirusami i okazały się bardzo skuteczne.

Piotr: Ale warto też pamiętać, że te leki, które są teraz lekami na otyłość – te wszystkie ozempikowe i inne cuda – to również leki, które miały inne zastosowanie, są to leki przeciwcukrzycowe, które okazały się mieć dodatkowe działanie. Co też ciekawe, właśnie w tej chwili trwa optymalizacja – firmy farmaceutyczne, przy wykorzystaniu między innymi takich systemów jak AlphaFold, próbują opracować leki, które będą już dokładnie lekami na otyłość, pomijając ten aspekt cukrzycowy, takie, które będą tam skutecznie i sprawnie działały.

Ola: W międzyczasie ja również znalazłam – to jest odcinek numer 37, "Jak Polacy pomogli stworzyć lek na COVID i inne koronawirusy".

Piotr: Jeśli chodzi o AlphaFold, znajdziecie link do publikacji w Nature, która właśnie się pokazała 8 maja, gdzieś w tych dniach.

Ola: I w opisie odcinka ten link będzie dostępny.

Piotr: Tak jest, i tam, podobnie jak pozostałe linki. Śledźcie ten temat, bo to jest coś, co jest przykrywane przez te wszystkie rozmaite cuda w rodzaju generatywnej sztucznej inteligencji, która jest bardziej efektowna, ale zwróćcie na to uwagę, bo to jest temat, który zmieni nasze życie pewnie nie mniej niż ta generatywna. Nie będę się licytował, która bardziej, ale to coś, o czym najpewniej nie słyszeliście do tej pory, a słyszeć warto, przynajmniej wiedzieć, że coś takiego istnieje.

Ola: Bardzo wam dziękujemy za wysłuchanie tego odcinka naszego podcastu, i słowo na dziś to…

Piotr: Cykady. To cześć.

Źródła

Brak – kolumna "źródła (z opisu)" w indeksie jest dla tego odcinka pusta.