รางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 2024 ที่ประกาศโดยราชบัณฑิตยสภาวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดน เป็นของนักวิทยาศาสตร์ 3 คนที่สร้างผลงานเกี่ยวกับโครงสร้างของ โปรตีน
รางวัลถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกเป็นของ ศ.เดวิด เบเกอร์ (David Baker) ผู้อำนวยการสถาบันการออกแบบโปรตีนจากคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยวอชิงตัน ในซีแอตเทิล สำหรับการออกแบบโปรตีนเชิงคำนวณ รางวัลส่วนหลังเป็นของ 2 นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการปัญญาประดิษฐ์ กูเกิล ดีปไมด์ (Google DeepMind) ได้แก่ เดมิส ฮัสซาบิส (Demis Hassabis) นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ชาวอังกฤษ และ จอห์น เอ็ม. จัมเปอร์ (John M. Jumper) นักวิจัยอาวุโสชาวอเมริกัน สำหรับงานด้านการทำนายโครงสร้างโปรตีน
“หนึ่งในสองการค้นพบด้านเคมีที่ได้รับการยอมรับในปีนี้ ประการแรกคือผลงานการสร้างโปรตีนที่น่าทึ่ง อีกประการหนึ่งคือการเติมเต็มความฝันที่มีมายาวนานถึง 50 ปีในวงการนี้ นั่นคือการทำนายโครงสร้างโปรตีนจากลำดับกรดอะมิโน การค้นพบทั้ง 2 ประการนี้เป็นการเปิดโอกาสทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ หลายด้านในอนาคต” ไฮเนอร์ ลินเค (Heiner Linke) ประธานคณะกรรมการโนเบลสาขาเคมีกล่าว
โปรตีนคือสิ่งที่ขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดในร่างกายมนุษย์ และทำหน้าที่เป็นทั้งฮอร์โมน สารส่งสัญญาณ แอนติบอดี และส่วนประกอบสำคัญของเนื้อเยื่อต่างๆ
โดยทั่วไปแล้ว โปรตีนประกอบด้วยกรดอะมิโน 20 ชนิด และในปี 2003 นี้เอง ศ.เดวิด สามารถนำกรดอะมิโนเหล่านี้มาสร้างเป็นโปรตีนชนิดใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อนบนโลก ซึ่งแทบเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ในยุคก่อนหน้านี้ หลังผลสำเร็จครั้งแรก ทีมวิจัยของ ศ.เดวิด ก็ช่วยกันทดลองสร้างโปรตีนใหม่ๆ ในจินตนาการขึ้นมาอีกมากมาย ทั้งยังทดลองสร้างโปรตีนที่สามารถใช้เป็นยา, วัคซีน, วัสดุนาโน และเซ็นเซอร์ขนาดเล็กขึ้นมาด้วย
ส่วน เดมิส ฮัสซาบิส และ จอห์น เอ็ม. จัมเปอร์ นั้น ได้สานฝันของนักวิทยาศาสตร์ที่มีมายาวนาน นั่นคือการทำให้เราได้เห็นโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน โดยในปี 2020 ทั้งสองได้ใช้โปรแกรมปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่ชื่อ AlphaFold ซึ่งในขณะนั้นพัฒนามาถึงเวอร์ชันที่ 2 หรืออาจเรียกว่า AlphaFold2 ในการทำนายโครงสร้างที่ซับซ้อนของโปรตีน แล้วแสดงออกมาเป็นภาพให้เราเห็น
ความสำเร็จนี้ทำให้นักวิจัยสามารถทำความเข้าใจอาการทางการแพทย์ต่างๆ เช่นการดื้อยาได้ดีขึ้น นอกจากนี้ AlphaFold2 ยังสามารถจำลองภาพของเอนไซม์ต่างๆ เช่น เอนไซม์ที่สามารถย่อยสลายพลาสติกได้ ซึ่งคณะกรรมการโนเบลกล่าวว่า ทีมของ เดมิส ฮัสซาบิส และ จอห์น เอ็ม. จัมเปอร์ มีความสำเร็จถึงระดับสามารถทำนายโครงสร้างของโปรตีนเกือบ 200 ล้านชนิดที่นักวิจัยระบุได้
อ้างอิง:
