Inteligência Artificial usada para projetar vírus que destroem bactérias

A Universidade de Stanford está a trabalhar na criação de vírus totalmente funcionais e capazes de se replicar em laboratório, sendo a primeira vez que genomas inteiros são projetados com sucesso por Inteligência Artificial (IA). Os 16 vírus novos resultantes das novíssimas investigações foram criados para infetar bactérias e não para representar ameaças. A descoberta foi rotulada como “um ponto de viragem muito significativo” na ciência, que pode abrir uma nova era para o tratamento de doenças. Mas os especialistas também alertaram para que vírus projetados por IA levantam preocupações “urgentes” de segurança e proteção.
As ferramentas de IA estão avançando rapidamente e já foram usadas para projetar novos antibióticos. Mas isso é relativamente simples comparado a projetar um novo vírus viável do zero. “Este é o próximo passo na complexidade que pode ser retirada da IA generativa, é a primeira vez que é usada para projetar um genoma completo; é algo que se pode replicar e ter outras funções dentro das células. Isto é território novo para nós”, disse Brian Hie, professor assistente da Universidade de Stanford, em declarações à BBC.
A tecnologia funciona de forma semelhante a grandes modelos de linguagem, como o ChatGPT, que preveem sequências de texto. Neste caso, os modelos de IA, conhecidos como Evo1 e Evo2, preveem a linguagem da vida em vez das palavras. Os modelos de IA foram treinados com códigos genéticos de vírus, bactérias, plantas e pessoas. Foram de seguida definidos para produzir um tipo de vírus, conhecido como bacteriófago, que infecta apenas espécies específicas de bactérias.
Os cientistas de Stanford escolheram os projetos de IA 302 mais promissores e sintetizaram-nos em laboratório. Dessas, 16 mostraram-se eficazes na morte da bactéria E. coli. Samuel King, um estudante de doutorado no laboratório, disse à reportagem da BBC que, ao perceberam que o sistema estava a funcionar, a investigação avançou rapidamente em ambiente de laboratório.
A terapia com fagos (bacteriófagos, vírus especializados em infetar e destruir bactérias) é vista como uma solução potencial para a onda crescente de infeções bacterianas que não podem ser tratadas com antibióticos. Mas o avanço científico também aponta para a capacidade de a IA projetar novas biologias que vão além do mundo natural – o que é conhecido como biologia sintética. Hie argumenta que o sistema tem o potencial de “melhorar massivamente a saúde humana” ao desenvolver novos medicamentos e terapias.
Mas já surgiram preocupações de que a mesma tecnologia possa ser usada de forma negativa para criar novas doenças. Os especialistas Thomas Inglesby e Moritz Hanke, do Centro de Segurança em Saúde da Universidade Johns Hopkins, escreveram recentemente que as descobertas levantam “questões urgentes de biossegurança”. Para os investigadores, não é mais uma questão de “se o design do genoma viral generativo existirá”, mas se ele pode ser usado sem “permitir danos graves”.
Os próprios cientistas na universidade tomaram medidas para maximizar a segurança. Excluíram vírus que poderiam infetar organismos complexos do banco de dados de treino, realizaram a pesquisa com fagos em vez de vírus que infetem pessoas, e tudo num laboratório seguro. Hie argumenta que até mesmo as salvaguardas existentes contribuem muito para “garantir que a tecnologia seja usada para o bem”.
O código genético do fago tem cerca de 5.400 pares de bases de comprimento. O menor genoma de uma célula viva tem cerca de 500 mil pares de bases. O genoma humano é composto por três biliões de pares de bases. Hie diz que “provavelmente daria muito trabalho, mas não impossível” tentar ‘construir’ alguns organismos simples e a investigação está “definitivamente interessada em trabalhar para isso”.