Pela 1ª vez, cientistas criam vírus sintéticos com o uso de inteligência artificial
Cientistas nos Estados Unidos usaram, pela primeira vez, inteligência artificial para criar vírus. A pesquisa é um marco na biologia sintética, que promete avanços na área da saúde, mas também suscita preocupações relacionadas à biossegurança e à segurança biológica.
Pesquisadores da Universidade Stanford desenvolveram um programa de IA generativa chamado Evo 2, capaz de escrever genomas, as instruções genéticas para a vida codificadas no DNA. Eles o utilizaram para projetar e produzir 16 fagos sintéticos, pequenos vírus que infectam bactérias.
Às vezes, fagos são usados no lugar de antibióticos para eliminar bactérias que causam doenças.
Em testes realizados em laboratório, os pesquisadores constataram que esses novos fagos eram mais eficazes para eliminar o microrganismo comum E. coli do que o fago natural phiX174, que serviu de modelo para o Evo 2. Os resultados foram publicados nesta quinta-feira (6) na revista Science.
“Nosso estudo é uma prova de conceito que demonstra, pela primeira vez, que o design generativo pode criar genomas funcionais completos”, afirmou Brian Hie, líder do projeto. “Optamos por trabalhar com fagos porque são vírus pequenos, bem estudados e com amplas aplicações em biologia molecular e tratamentos terapêuticos.”
Segundo ele, a abordagem poderá ser estendida futuramente a organismos maiores, como bactérias, e depois a formas de vida mais complexas.
“É o momento dos irmãos Wright da biologia, em que deixamos de olhar para trás, para as entidades criadas pela evolução… e nos vemos diante da vastidão das possibilidades biológicas futuras”, afirmou o especialista em genômica Adrian Woolfson, diretor-executivo da empresa de síntese de DNA Genyro.
Há muitas décadas, a terapia com fagos é utilizada no Leste Europeu. Fagos específicos são selecionados de acordo com a cepa bacteriana exata do paciente e administrados no local da infecção por aplicação tópica, injeção ou via oral. Essa terapia não é amplamente adotada no Ocidente por vários motivos, entre os quais a complexidade dos procedimentos necessários e a possibilidade de as bactérias desenvolverem resistência.
A inteligência artificial poderia ajudar a impulsionar a retomada da terapia com fagos, afirmou Samuel King, outro integrante da equipe de Stanford. “Com o surgimento, cada vez mais, de evidências sobre patógenos preocupantes resistentes a antibióticos, precisaremos de soluções alternativas inovadoras. A terapia com fagos é certamente uma delas.”
Por razões de segurança, o estudo inicial de Stanford baseou-se em uma cepa não patogênica de E. coli e utilizou um modelo de linguagem genômica que não foi treinado com vírus capazes de infectar as células mais complexas que compõem animais e plantas. No entanto, no futuro, a tecnologia poderá abranger uma variedade muito maior de vírus e se estender à criação de organismos inteiramente novos, sem a necessidade de partir de um genoma natural.
O Evo 2 é de código aberto e está disponível para que qualquer pessoa faça o download gratuitamente e crie genomas por conta própria.
“No momento, não temos planos de comercializar esse trabalho”, afirmou Hie. “Somos um laboratório acadêmico financiado por doações filantrópicas e subsídios governamentais. É nossa responsabilidade disponibilizar a tecnologia básica para que seja usada pelo maior número possível de pessoas, devido aos enormes benefícios potenciais para a saúde e a humanidade.”
Esses benefícios superam o risco de que agentes mal-intencionados possam modificar a ferramenta de IA para fins bioterroristas, sustentou Hie.
Thomas Inglesby e Moritz Hanke, do Centro de Segurança da Saúde da Universidade Johns Hopkins, alertaram, na mesma edição da revista Science, que o estudo “levanta questões urgentes de biossegurança e proteção biológica”.
Eles afirmaram: “As atuais estruturas de governança são insuficientes para supervisionar a genômica generativa… A questão já não é se o desenvolvimento generativo de genomas virais passará a existir, mas se a sociedade conseguirá criar mecanismos de supervisão que permitam que seus benefícios se concretizem, ao mesmo tempo que impeçam seu uso para causar danos graves”.
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