Hoe klinkt het coronavirus als muziek? "Het houdt ons oor voor de gek, net zoals het ons lichaam voor de gek houdt"
Het nieuwe coronavirus, je hebt het al in tal van afbeeldingen en animaties zien passeren in kranten, op televisie en op internet. Maar heb je het ook al gehoord? Wetenschappers aan de Amerikaanse universiteit MIT zijn erin geslaagd om de structuur van het virus te vertalen in muziek, een symfonie van bellen, strijkers en fluiten. En nee, dit is niet enkel een frivoliteit, maar heeft wel degelijk ook wetenschappelijk nut. Â
Wereldwijd zijn duizenden wetenschappers druk in de weer om meer te weten te komen over SARS-Cov-2, zoals het nieuwe coronavirus officieel heet. Hoe ziet het eruit, hoe verspreidt het zich, hoe besmettelijk is het, wat is het effect op ons lichaam, en vooral, wat zijn de zwakke plekken waarop we het kunnen bestrijden met een geneesmiddel of een vaccin? En daarvoor gebruiken wetenschappers niet alleen de "traditionele" onderzoeksmethodes.
Onderzoekers aan de Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge (VS), een van de meest prestigieuze technische universiteiten ter wereld, bogen zich op een wel heel aparte manier over SARS-CoV-2. Ze keken naar de proteïnen rond het virus (de uitstekende "armpjes" waarmee het virus zich aan cellen hecht en ze binnendringt, red) en gebruikten artificiële intelligentie om de structuur daarvan om te zetten naar muziek. Daarvoor wezen ze aan elk aminozuur (de "bouwblokken" van de proteïne) een muzieknoot toe. Een algoritme zette die noten dan om in een klassieke muzikale compositie.
Het muziekstuk duurt bijna 1 uur en 50 minuten en is te beluisteren op Soundcloud.
Van "mooi en zacht" naar "angstaanjagend en triest"
Het eerste deel van SARS-CoV-2-"symfonie" wordt door luisteraars op SoundCloud beschreven als mooi, zacht, lieflijk, rustig en rustgevend. Daarna verandert de toon en wordt de muziek minder harmonieus, meer tumultueus. Luisteraars omschrijven de muziek dan als angstaanjagend en triest.
Bezieler van het onderzoek naar de muzikaliteit van het nieuwe coronavirus is professor Markus Buehler. Hij ontwikkelt AI-modellen (artificiële intelligentie, red) om onder meer nieuwe proteïnen samen te stellen, en hij doet dat door die proteïnen te vertalen in muziek. Niet toevallig, want naast professor is Buehler ook muzikant. Volgens hem klinkt het nieuwe coronavirus niet toevallig hoe het klinkt.
Het virus houdt ons oor voor de gek, op dezelfde manier als het onze cellen voor de gek houdt. Het is een indringer, vermomd als een vriendelijke bezoeker.
"Het virus heeft de griezelige gave om zijn gastheer om de tuin te leiden en uit te buiten voor zijn eigen vermeerdering", zegt Markus Buehler op de website van MIT. "Terwijl je luistert, zal je misschien verrast zijn door de aangename, zelfs ontspannende toon van de muziek. Maar het virus houdt ons oor voor de gek, op dezelfde manier als het onze cellen voor de gek houdt."
Het eerste, rustige deel weerspiegelt volgens Buehler het gemak waarmee het virus onze cellen binnendringt. Het is heel efficiënt in de manier waarop het de cellen overhaalt om zichzelf open te stellen, waarna het je besmet en zichzelf vermenigvuldigt. En naarmate het virus zich vermeerdert en zich aan meer cellen bindt, wordt ook de muziek dramatischer.
"Het virus kaapt de proteïnemachinerie van de cellen van zijn gastheer en dwingt het om het genoom van het virus na te maken en meer virale proteïnen aan te maken. Het is een indringer die zichzelf vermomt als een vriendelijke bezoeker."
Een geneesmiddel vinden, ook via muziek?
Het virus in geluid vertalen is een snellere, meer intuïtieve manier om het te begrijpen, zegt Buehler. "Je hebt heel veel verschillende beelden, heel veel verschillende vergrotingen nodig om met je ogen te kunnen zien wat je oren binnen enkele seconden al kunnen oppikken."
"Via onze muziek analyseerden we de proteïnestructuur van het virus die de gastheer besmet. De patronen in die structuur begrijpen is cruciaal. Die patronen kunnen onder bepaalde omstandigheden veranderen. En zelfs een minimale verandering kan de ziekmakende kracht van het coronavirus verkleinen of vergroten."
En snelheid om dat allemaal te kunnen begrijpen, daar komt het nu op aan, zegt Buehler, door het tempo waaraan het virus zich verspreidt. Zeker bij de ontwikkeling van een medicijn. "De traditionele aanpak, waar je proteïnen creëert die kunnen dienen in een geneesmiddel en klinische studies doet en die studies herhaalt, dat duurt soms jaren. We hebben hier de luxe van tijd niet." Â
Je kan een muzikale tegenstem zoeken voor de melodie en het ritme van het virus. Via articificiële intelligentie zouden we die tegenstem weer kunnen omzetten in een proteïne dat kan dienen als basis voor een medicijn.
Volgens Buehler kan de "corona-symfonie" wetenschappers daarin dus helpen. En ze kunnen daarvoor ook muziek inzetten. "Je kan een muzikale tegenstem zoeken voor de melodie en het ritme van het virus. Via articificiële intelligentie zouden we die tegenstem dan weer kunnen omzetten in de aminozuren die daaraan gekoppeld zijn. We zouden dan een nieuw proteïne kunnen ontwikkelen dat kan dienen als basis voor een antiviraal middel."
Volgens Buehler zal het in de toekomst meer dan ooit belangrijk worden dat we ons brein openstellen voor andere manieren om informatie te verwerken.