Pesquisadores do Arc Institute, da Universidade de Stanford e da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, publicaram um estudo na revista Science, repercutido pela Nature, sobre um modelo de inteligência artificial (IA), batizado de Evo. A ferramenta pode aprender e desenvolver novos tipos de proteínas e sequências genéticas.
Desenvolvido com base em um modelo de 7 bilhões de parâmetros, o Evo é capaz de entender o funcionamento dos genomas de vírus e bactérias e, com essas informações, criar novas proteínas ou genomas microbianos completos — ou seja, desenvolver novas formas de vida a partir de genomas de microrganismos.
O Evo também auxilia cientistas a explorar a evolução, investigar doenças, criar novos tratamentos e responder a questões biomédicas.
Um ChatGPT genético
Semelhante ao ChatGPT, que interpreta linguagens escritas e visuais, o Evo analisa a “linguagem” do DNA, apresentando diversas aplicações para a IA.
Diferente do chatbot da OpenAI, que foi treinado com informações extraídas da internet, o Evo aprendeu com 300 bilhões de linhas de sequências genéticas de microrganismos.
“Evo decifra os padrões do DNA ao longo de bilhões de anos de evolução, abrindo novas possibilidades na compreensão e no design da biologia”, disse Patrick Hsu no site do Arc Institute.
Segundo Brian Hie, líder do projeto e biólogo da Universidade de Stanford, a IA foi treinada por quatro semanas, analisando 80 mil genomas de microrganismos, além de milhões de sequências de vírus que atacam bactérias e plasmídeos, fragmentos independentes de DNA.
“O que torna o Evo empolgante é ser um verdadeiro modelo de base para a biologia. Sendo multimodal e multiescala, ele nos dá uma abordagem unificada para lidar com a complexidade dos sistemas vivos”, completou.
Buscando padrões no DNA e contexto
De acordo com a Science, os cientistas aumentaram o “comprimento de contexto” do Evo, permitindo que ele identificasse genes e conexões entre eles.
O modelo analisa sequências de DNA e proteínas como palavras em pequenos trechos, chegando ao nível de nucleotídeos — as unidades básicas do DNA.
O Evo lê a sequência das quatro bases do DNA: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G), compreendendo os padrões genéticos.
IA que aprimora a edição genética CRISPR
O Evo também é capaz de criar novas versões da edição genética CRISPR, combinando proteínas Cas, que cortam o DNA, com moléculas de RNA que guiam as enzimas até o local a ser editado.
Ele pode inserir ou remover genes em seres vivos. No entanto, como a IA ainda “alucina” resultados, o que pode comprometer pesquisas científicas por dados incorretos, o modelo segue em aperfeiçoamento.
A ferramenta prevê como mutações podem impactar proteínas, ajudando cientistas a identificar mutações novas e seus efeitos.
Aplicações práticas incluem a análise de mutações associadas a doenças hereditárias e avanços no entendimento do DNA.
Riscos de mau uso
Hie garante que Evo não foi treinado com informações de vírus nocivos aos seres humanos ou a outros seres vivos, evitando que a ferramenta se torne uma ameaça biológica.
O Evo foi disponibilizado publicamente para que outros pesquisadores o utilizem, e não há planos de comercializar o projeto.
