Ferramentas de Edição de Genes Criadas por IA Alteram com Êxito o ADN Humano

No domínio da medicina, a IA ajuda a detetar problemas como ritmos cardíacos irregulares e a identificar o cancro da pele. No entanto, será necessário o envolvimento da IA no nosso genoma? A Profluent, uma empresa de conceção de proteínas criada em 2022 em Berkeley, na Califórnia, acredita que sim.

A Profluent tem investigado métodos baseados em IA para estudar e criar novas proteínas não encontradas naturalmente. Esta semana, a empresa celebrou um avanço significativo com a introdução de uma proteína desenvolvida por IA chamada OpenCRISPR-1.

Auxiliando a Modificação do DNA no Sistema de Edição de Genes CRISPR

A proteína funciona no âmbito do sistema de edição de genes CRISPR, cortando um segmento de ADN para facilitar a reparação ou substituição de genes. Os investigadores têm utilizado ativamente o CRISPR há cerca de 15 anos, o que levou a que os seus criadores recebessem o Prémio Nobel da Química em 2020.

Demonstrou o seu potencial como uma ferramenta biomédica capaz de restaurar a visão e tratar doenças raras, bem como uma ferramenta agrícola que pode aumentar os níveis de vitamina D nos tomates e encurtar o tempo de floração das árvores de décadas para meses, entre outras aplicações. Tradicionalmente, o CRISPR tem utilizado proteínas naturais para realizar as suas tarefas de corte de ADN. Especificamente, utiliza a proteína Cas9, originalmente proveniente de bactérias, para abrir cadeias de ADN para modificar sequências de genes.

A equipa da Profluent utilizou a IA para desenvolver uma base de dados de 5,1 milhões de proteínas semelhantes à Cas9, ultrapassando as bases de dados anteriores em 2,7 vezes no total e em 4,1 vezes no caso das proteínas Cas9. Um modelo de IA foi então treinado nesta base de dados para identificar potenciais proteínas para aplicações CRISPR.

O OpenCRISPR-1 tem um Desempenho Superior com Efeitos fora do Alvo Reduzidos

Guiado pelo Profluent, o sistema reduziu os resultados de 4 milhões de sequências, levando à seleção da OpenCRISPR-1. Nos testes, esta nova proteína teve um desempenho semelhante ao da Cas9, mas reduziu os efeitos fora do alvo em 95%, demonstrando uma maior precisão e minimizando os danos não intencionais no ADN. Num gesto raro, a Profluent disponibilizou a sua proteína à comunidade científica, daí a designação “aberta” de OpenCRISPR-1.

Peter Cameron, Vice-Presidente e Diretor de Edição de Genes da Profluent, comentou: “O anúncio de hoje marca um momento crucial e o início do que prevemos ser um processo contínuo à medida que avançamos para a próxima era da medicina genética. Convidamos a comunidade de edição de genes a testar rigorosamente o OpenCRISPR-1. Se houver aspectos que possam ser melhorados para aplicações específicas, agradecemos o feedback e estamos abertos a colaborar para otimizar essas características.”

Motivo de Preocupação?

À primeira vista, o emprego da IA para modificar o ADN pode suscitar preocupações. No entanto, medos como os de “filhos de insetos” ou comparações com o “Dr. Frankenstein”, conforme mencionado no post X do CEO Ali Madani, são amplamente exagerados. A Profluent aproveitou a capacidade da IA para processar rapidamente grandes quantidades de dados e chegar a conclusões de forma mais eficiente do que seria humanamente possível.

Em vez de experiências genéticas questionáveis, a empresa acredita que esta nova tecnologia irá permitir tratamentos genéticos rápidos e precisos para doenças prevalecentes.

“Estamos a lançar publicamente o OpenCRISPR-1, um editor de genes de alto desempenho concebido por IA, para encorajar uma utilização generalizada e ética nos sectores da investigação e comercial”, afirmaram os membros da equipa da Profluent num blogue. “Nosso objetivo é promover a inovação e o progresso dentro da comunidade de edição de genes, em última análise, oferecendo novos tratamentos para pacientes que enfrentam necessidades médicas significativas não atendidas.”

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