Tiga Ilmuwan Raih Nobel Kimia 2024 atas Karya Desain dan Prediksi Struktur Protein

STOCKHOLM - Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia memutuskan memberikan penghargaan Nobel Kimia 2024 kepada David Baker, ilmuwan dari Universitas Washington Amerika Serikat, Demis Hassabis dari Google DeepMind, London, Inggris, dan John M Jumper dari Google DeepMind, London, Inggris, atas kontribusi mereka pada desain protein komputasional dan prediksi struktur protein.

"Mereka memecahkan kode untuk struktur protein yang menakjubkan," kata juri dalam situs resmi Nobel Prize, Rabu (9/10).

Menurut juri, David Baker telah berhasil dengan prestasi yang hampir mustahil untuk membangun jenis protein yang sama sekali baru. Demis Hassabis dan John Jumper telah mengembangkan model kecerdasan buatan atau artificial intelligence (AI) untuk memecahkan masalah yang telah ada selama 50 tahun yaitu memprediksi struktur protein yang kompleks. Penemuan ini memiliki potensi yang sangat besar.

Keanekaragaman kehidupan membuktikan kapasitas protein yang luar biasa sebagai alat kimia. Mereka mengendalikan dan menggerakkan semua reaksi kimia yang bersama-sama menjadi dasar kehidupan. Protein juga berfungsi sebagai hormon, zat sinyal, antibodi, dan bahan penyusun berbagai jaringan.

"Salah satu penemuan yang diakui tahun ini menyangkut konstruksi protein yang spektakuler. Yang lainnya adalah tentang memenuhi impian yang telah ada selama 50 tahun yaitu memprediksi struktur protein dari urutan asam aminonya. Kedua penemuan ini membuka kemungkinan yang sangat besar," kata Heiner Linke, Ketua Komite Nobel untuk Kimia.

"Setengah dari hadiah diberikan kepada Baker untuk desain protein komputasional. Sementara setengah lainnya dibagikan kepada Hassabis dan Jumper untuk prediksi struktur protein," kata akademi tersebut.

Protein umumnya terdiri dari 20 asam amino yang berbeda, yang dapat digambarkan sebagai bahan penyusun kehidupan. Pada tahun 2003, David Baker berhasil menggunakan bahan-bahan ini untuk merancang protein baru yang tidak seperti protein lainnya. Sejak saat itu, kelompok penelitiannya telah menghasilkan satu demi satu kreasi protein imajinatif, termasuk protein yang dapat digunakan sebagai obat-obatan, vaksin, nanomaterial, dan sensor kecil.

Terobosan Baru

Penemuan kedua menyangkut prediksi struktur protein. Dalam protein, asam amino dihubungkan bersama dalam untaian panjang yang terlipat untuk membentuk struktur tiga dimensi, yang menentukan fungsi protein. Sejak sekitar tahun 1970, para peneliti telah mencoba memprediksi struktur protein dari urutan asam amino, tetapi ini sangat sulit. Namun, empat tahun lalu, ada terobosan baru yang menakjubkan.

Pada tahun 2020, Demis Hassabis dan John Jumper mempresentasikan model AI yang disebut AlphaFold2. Dengan bantuannya, mereka telah mampu memprediksi struktur hampir semua 200 juta protein yang telah diidentifikasi oleh para peneliti.

Sejak terobosan mereka, AlphaFold2 telah digunakan oleh lebih dari dua juta orang dari 190 negara. Di antara segudang aplikasi ilmiah, para peneliti sekarang dapat lebih memahami resistensi antibiotik dan membuat gambar enzim yang dapat menguraikan plastik.

"Kehidupan tidak akan ada tanpa protein. Fakta bahwa kita sekarang dapat memprediksi struktur protein dan merancang protein kita sendiri memberikan manfaat terbesar bagi umat manusia," ujarnya.

Penghargaan ketiga yang diberikan setiap tahun, hadiah kimia mengikuti penghargaan untuk kedokteran dan fisika yang diumumkan awal minggu ini.

Hadiah Nobel ditetapkan berdasarkan wasiat penemu dinamit dan pengusaha kaya Alfred Nobel dan diberikan kepada mereka yang pada tahun sebelumnya telah memberikan manfaat terbesar bagi umat manusia.

Penghargaan ini pertama kali diberikan pada tahun 1901, 15 tahun setelah kematian Nobel. Penghargaan ini diberikan atas prestasi di bidang kedokteran, fisika, kimia, sastra, dan perdamaian. Para penerima di setiap kategori berbagi jumlah hadiah yang telah disesuaikan selama bertahun-tahun.

Hadiah ekonomi merupakan tambahan selanjutnya yang didanai oleh bank sentral Swedia. Bidang Kimia, yang dekat di hati Alfred Nobel dan disiplin yang paling sesuai dengan karyanya sendiri sebagai penemu, mungkin tidak selalu menjadi berita utama di antara hadiah-hadiah tersebut, tetapi penerima-penerima sebelumnya termasuk tokoh-tokoh sains hebat seperti pelopor radioaktivitas Ernest Rutherford dan Marie penasaran.