AI kraakt DNA-geheimen, houdt de mens in leven zonder longen en herschrijft de evolutie van planten

13

Recente doorbraken op het gebied van kunstmatige intelligentie, experimentele geneeskunde en plantkunde veranderen ons begrip van het leven zelf. Van het ontcijferen van de ‘donkere materie’ van DNA tot het in stand houden van een mens zonder longen, en het omverwerpen van gevestigde theorieën over de evolutie van planten: de wetenschap verlegt grenzen in een ongekend tempo. Hier vindt u een overzicht van de nieuwste ontwikkelingen.

AI decodeert de “donkere materie” van DNA

Google-onderzoekers hebben AlphaGenome onthuld, een AI-model dat de functie van niet-coderend DNA kan voorspellen. Tientallen jaren lang hebben wetenschappers het menselijk genoom in kaart gebracht, maar grote delen ervan bleven een mysterie. Deze ‘donkere materie’ van DNA codeert niet direct voor eiwitten, maar reguleert de manier waarop genen tot expressie worden gebracht – en controleert in wezen welke eiwitten wanneer worden gemaakt.

AlphaGenome stroomlijnt dit proces door hypothesen over genregulatie te testen, waardoor onderzoekers sneller en efficiënter kunnen handelen. Hoewel behandelingen nog jaren op zich laten wachten, ontsluit deze tool cruciale inzichten in de manier waarop ziekten zoals kanker mobiele berichtenverkeer kapen.

Man overleeft 48 uur zonder longen

In een baanbrekende medische prestatie hielden artsen van de Northwestern University een 33-jarige patiënt twee dagen lang in leven zonder longen. De patiënt arriveerde met het acute respiratoire distress syndroom (ARDS), een levensbedreigende aandoening waarbij vocht de longen vult, waardoor ademhalen onmogelijk wordt. Zijn toestand verslechterde zo ernstig dat zijn longen, hart en nieren het begonnen te begeven.

In plaats van te vertrouwen op standaard ECMO-levensondersteuning, verwijderden artsen de longen van de patiënt volledig en bouwden ze een volledig kunstlongsysteem op. Dit stabiliseerde hem totdat een dubbele longtransplantatie kon worden uitgevoerd. De casus benadrukt de ernst van luchtweginfecties zoals de griep en het potentieel voor volledig kunstmatige orgaanondersteuning.

Botanisch mysterie lost evolutionaire puzzel op

Een studie gepubliceerd in New Phytologist heeft lang bestaande theorieën over de evolutie van planten ter discussie gesteld. Lippenstiftranken, die normaal gesproken worden bestoven door sunbirds op het vasteland van Azië, hebben een variant op Taiwan die wordt bestoven door generalistische vogels. Het Grant-Stebbins-model gaat ervan uit dat planten zich aanpassen aan nieuwe locaties door te evolueren om lokale bestuivers aan te trekken. Uit DNA-analyse blijkt echter dat de Taiwanese wijnstok is geëvolueerd voordat het eiland werd bereikt.

Dit is in tegenspraak met het gevestigde model, wat suggereert dat sommige plantensoorten in één regio evolueren en zich vervolgens verspreiden, in plaats van zich na aankomst aan te passen. Zoals hoofdauteur Jing-Yi Lu het verwoordde: de resultaten zijn ‘opwindend’ omdat ze ‘niet de klassieke ideeën volgen over hoe we ons zouden hebben voorgesteld dat de soort zou evolueren’.

Deze doorbraken op het gebied van AI, geneeskunde en plantkunde laten zien hoe snel ons begrip van het leven evolueert. Elke ontdekking roept nieuwe vragen op, waardoor wetenschappers fundamentele aannames opnieuw gaan onderzoeken en onbekend terrein gaan verkennen.