Ah, ótimo, a inteligência artificial agora pode mexer com nosso DNA

NA, 24/04/2024 

Por Michael Franco 

Medicamente, a IA está nos ajudando com tudo, desde identificar ritmos cardíacos anormais antes que ocorram até detectar câncer de pele. Mas será que realmente precisamos que ela se envolva com nosso genoma? A empresa de design de proteínas Profluent acredita que sim.

Fundada em 2022 em Berkeley, Califórnia, a Profluent vem explorando maneiras de usar a IA para estudar e gerar novas proteínas que não são encontradas na natureza. Esta semana, a equipe comemorou um grande sucesso com o lançamento de uma proteína derivada da IA chamada OpenCRISPR-1.

A proteína é destinada a trabalhar no sistema de edição de genes CRISPR, um processo no qual uma proteína abre um pedaço de DNA e repara ou substitui um gene. O CRISPR tem sido amplamente utilizado há cerca de 15 anos, com seus criadores recebendo o Prêmio Nobel de Química em 2020. Ele tem mostrado promessa como uma ferramenta biomédica que pode fazer de tudo, desde restaurar a visão até combater doenças raras; como uma ferramenta agrícola que pode melhorar o teor de vitamina D dos tomates e reduzir o tempo de floração das árvores de décadas para meses; e muito mais.

Ao longo dos anos, o CRISPR tem dependido de proteínas encontradas na natureza para realizar seu trabalho de corte de DNA. Em particular, ele emprega a proteína Cas9, originalmente derivada de bactérias, para abrir cadeias de DNA a fim de alterar sequências genéticas.

Acreditando que a IA poderia melhorar o sistema CRISPR da mesma forma que está começando a melhorar em várias áreas, a equipe da Profluent criou um banco de dados com 5,1 milhões de proteínas semelhantes à Cas9, que, segundo a empresa, superou qualquer banco de dados anterior desse tipo em 2,7 vezes no geral e 4,1 vezes para as proteínas Cas9 especificamente. Um modelo de linguagem de IA grande foi então treinado no banco de dados, e solicitado a criar proteínas potenciais que poderiam ser usadas em vez da Cas9 no trabalho CRISPR.

Depois que a equipe da Profluent orientou o sistema a reduzir os resultados de 4 milhões de sequências, eventualmente chegou-se ao OpenCRISPR-1.

A nova proteína se saiu tão bem quanto a Cas9 nos testes, mas com uma diferença notável: ela reduziu o impacto nos locais fora do alvo em 95%. Isso significa que ela foi muito mais precisa, trabalhando praticamente apenas onde era necessário e não causando nenhum dano residual à cadeia de DNA.

Em uma medida incomum, a Profluent disponibilizou sua proteína para a comunidade científica (daí a parte "aberta" do OpenCRISPR-1).

"O anúncio de hoje é um momento de virada e o início do que esperamos ser um processo iterativo enquanto embarcamos nesta próxima geração de construção de medicamentos genéticos", disse Peter Cameron, Vice-Presidente e Chefe de Edição de Genes da Profluent. "Encorajamos a comunidade de edição de genes a testar o OpenCRISPR-1. Se houver características específicas que possam ser melhoradas para uma aplicação específica, gostaríamos de saber e podemos colaborar para otimizar essas propriedades."

Motivo para alarme?

À primeira vista, usar a IA para alterar o DNA de qualquer forma faz soar alarmes. Mas, neste caso, pensamentos de "crianças inseto" ou "Dr. Frankenstein", conforme levantado pelo CEO Ali Madani em seu post no X, são em grande parte exagerados. A Profluent simplesmente usou a IA para fazer o que ela faz de melhor, digerir enormes quantidades de dados e chegar a conclusões mais rapidamente do que qualquer ser humano poderia esperar fazer.

Em vez de experimentos genéticos duvidosos, a empresa acredita que a nova tecnologia levará a tratamentos genéticos rápidos e precisos para doenças comuns.

"Aqui, liberamos publicamente o OpenCRISPR-1, um editor de genes altamente eficiente gerado por IA, para facilitar o uso amplo e ético em pesquisas e aplicações comerciais", disseram membros da equipe da Profluent em um post no blog. "Visamos avançar na inovação e no desenvolvimento na comunidade de edição de genes, para trazer novos tratamentos para pacientes com grandes necessidades não atendidas."

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Fonte:https://newatlas.com/biology/ai-gene-editing-profluent/