Tudo sobre Inteligência Artificial
Pesquisadores desenvolveram uma nova abordagem baseada em inteligência artificial (IA) para aumentar a precisão de ferramentas de edição genética, reduzindo significativamente modificações indesejadas no DNA. A tecnologia, descrita em um estudo publicado na revista Nature, utiliza IA para redesenhar editores genéticos e minimizar alterações fora do alvo, um dos principais desafios da área.
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A pesquisa foi comentada por Hoi Yee Chu e Alan S.L. Wong, da Universidade de Hong Kong, em um artigo do tipo News and Views publicado na mesma edição da revista, no qual destacam a relevância dos resultados.
A edição genética é uma técnica que permite aos cientistas inserir, remover, modificar ou substituir bases do DNA em organismos vivos. A tecnologia possui aplicações em diferentes áreas, incluindo a correção de mutações associadas a doenças e o desenvolvimento de culturas agrícolas aprimoradas.
Ferramentas, como o CRISPR, funcionam como “tesouras moleculares”, capazes de localizar pontos específicos do genoma para realizar essas alterações.
Apesar da precisão, o método ainda apresenta limitações. Em alguns casos, os editores genéticos podem modificar trechos incorretos do DNA ou até mesmo do RNA, gerando alterações não intencionais.
IA identifica pontos responsáveis por erros
- Para enfrentar esse problema, cientistas da China desenvolveram uma plataforma chamada ContactSeek, orientada por IA;
- O sistema utiliza o programa AlphaFold3, ferramenta capaz de prever a intensidade com que diferentes moléculas biológicas tendem a interagir;
- Quando um editor genético é introduzido em uma célula, ele precisa se ligar a uma sequência específica de DNA. O AlphaFold3 estima a probabilidade de que os aminoácidos da proteína responsável pela edição estabeleçam contato tanto com o DNA-alvo quanto com o RNA-guia, que direciona a ferramenta ao local correto;
- A plataforma compara essas probabilidades entre os alvos desejados e aqueles que não deveriam ser modificados. Dessa forma, consegue identificar quais partes do editor genético contribuem para alterações acidentais.
Segundo os pesquisadores, essa estratégia difere da abordagem convencional, que busca identificar possíveis erros analisando as estruturas tridimensionais do editor e das moléculas de DNA.
“O ContactSeek representa uma abordagem computacional para aprimorar a especificidade de editores genômicos”, escreveram os cientistas. “A probabilidade de contato é um resultado mais sensível do que a estrutura 3D prevista para distinguir interações diferenciais.”
Testes reduziram em cerca de 83% as edições fora do alvo
Para avaliar a tecnologia, os pesquisadores aplicaram o ContactSeek em um editor de base de adenina, ferramenta utilizada para corrigir erros de uma única letra no DNA. A IA analisou os pontos em que o editor cometia alterações indesejadas e sugeriu pequenas modificações em sua estrutura.
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Após a implementação dessas mudanças, a versão aprimorada do editor reduziu em aproximadamente 83% as edições fora do alvo em todo o genoma para um dos RNAs-guia avaliados.
Além disso, a plataforma também foi utilizada para aumentar a precisão de outro tipo de ferramenta de edição genética: um editor de base de citosina baseado na enzima Cas12a.
Tecnologia ainda precisa de novos testes
Apesar dos resultados promissores, o ContactSeek ainda não está pronto para aplicação clínica. Segundo os pesquisadores, a plataforma precisa passar por novos testes envolvendo diferentes tipos de células e diversos alvos genômicos antes de poder ser utilizada em tratamentos.
A expectativa da equipe, no entanto, é que a tecnologia possa ser empregada de forma ampla no futuro. “Antecipamos que o ContactSeek… será amplamente aplicável a uma vasta gama de ferramentas de edição de DNA e RNA”, afirmaram os autores do estudo.
Rodrigo Mozelli
Rodrigo Mozelli é jornalista formado pela Universidade Metodista de São Paulo (UMESP) e, atualmente, é redator do Olhar Digital.
