Nobel per la Chimica, vincono Baker, Hassabis e Jumper: decifrato il codice delle proteine

Il Premio Nobel per la Chimica 2024 è stato assegnato dalla Royal Swedish Academy of Sciences a David Baker "per la progettazione computazionale delle proteine" e congiuntamente a Demis Hassabis e John M. Jumper "per la previsione della struttura delle proteine". Se il primo chimico ha avuto l'abilità e bravura di "padroneggiare" quelli che vengono definiti i "mattoni della vita" per creare proteine totalmente nuove, gli altri due hanno usato al meglio l'intelligenza artificiale per prevedere la struttura di quasi tutte le proteine ​​note.

Svelati i segreti sulle proteine

"Una delle scoperte riconosciute quest'anno riguarda la costruzione di proteine ​​spettacolari. L'altra riguarda la realizzazione di un sogno vecchio di 50 anni: prevedere le strutture proteiche dalle loro sequenze di amminoacidi. Entrambe queste scoperte aprono vaste possibilità", ha spiegato ai giornalisti Heiner Linke, presidente del Comitato Nobel per la Chimica. Dobbiamo capire come sono avvenute queste due incredibili scoperte partendo dal fatto che le proteine contengono solitamente 20 diversi amminoacidi, ossia "i mattoni della vita". Nel 2003 David Baker riuscì a utilizzare questi mattoni per progettare una nuova proteina diversa da tutte le altre: da quel momento il suo gruppo di lavoro ha prodotto una creazione proteica fantasiosa dopo l'altra che possono servire sia in ambito farmaceutico (vedi i vaccini), sia come nanomateriali e minuscoli sensori.

La svolta nel 2020

La seconda scoperta si rivolge alla strutture di queste proteine, composte da lunghi filamenti che si ripiegano per formare una struttura tridimensionale necessaria per lo svolgimento dei compiti delle macromolecole i suoi compiti. Questo sogno viene inseguito sin dagli anni '70 ma la svolta è avvenuta soltanto nel 2020 quando Demis Hassabis e John Jumper presentarono al mondo un modello di intelligenza artificiale chiamato AlphaFold2. Con il suo aiuto, sono stati in grado di prevedere la struttura di praticamente tutte le 200 milioni di proteine ​​che i ricercatori hanno identificato. Da quel momento è stato usato da oltre due milioni di persone provenienti da 190 diversi Paesi e grazie a loro i ricercatori oggi sono in grado di capire come funziona la resistenza agli antibiotici e creare immagini di enzimi in grado di decomporre la plastica. "La vita non potrebbe esistere senza proteine. Il fatto che ora possiamo prevedere le strutture proteiche e progettare le nostre proteine ​​conferisce il massimo beneficio all'umanità", spiega il comitato che ha assegnato il prestigioso riconoscimento.

Le prime immagini granulose delle proteine

I chimici sanno sin dal secolo scorso che le proteine ​​sono fondamentali per i processi della vita ma si è dovuto attendere fino agli anni Cinquanta affinché gli strumenti chimici fossero abbastanza precisi da permettere ai ricercatori di iniziare a esplorare le proteine ​​in modo più dettagliato. La cristallografia a raggi X fu il primo metodo di decodifica con cui si è pian piano arrivato fino ai giorni nostri con le proteine che ormai hanno pochissimi segreti.

Chi sono i tre vincitori

David Baker è un biochimico americano di 62 e lavora all'Università di Washington a Seattle; Demis Hassabis, 48 anni, è un informatico britannico, ricercatore sull'intelligenza artificiale e imprenditore che iniziò la sua carriera in qualità di programmatore e designer di intelligenza

artificiale per videogiochi oltre a essere un esperto giocatore di giochi da tavolo; John M. Jumper, infine, è un ricercatore senior americano e lavora con il collega Hassabis alla Google Deepmind di Londra.

This year’s chemistry laureates Demis Hassabis and John Jumper have developed an AI model, AlphaFold2, to solve a 50-year-old problem: predicting proteins’ complex structures.

Check out two examples of protein structures determined using AlphaFold2. First up, a bacterial enzyme… pic.twitter.com/ckIiIAGGMX

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 9, 2024