AlphaFold

Solução de mistério da Ciência promete revolução na saúde e na vida das pessoas

Solução de mistério da Ciência promete revolução na saúde e na vida das pessoas

Uma empresa do universo Google desvendou um dos grandes mistérios da ciência. Ao descobrir como as proteínas se desenvolvem em três dimensões (3D), a DeepMind criou condições para uma revolução na medicina, como potenciais curas para toda e qualquer doença, das hereditárias às infecciosas.

Investigadores usaram um programa de inteligência artificial (IA) chamado AlphaFold para identificar as estruturas 3D de 350 mil proteínas de seres humanos e outros organismos, com vírus ou insetos. Um avanço científico que encurtou de meses para minutos um processo fundamental da microbiologia e que pode significar uma revolução na ciência e, em particular, na vida das pessoas.

Este desenvolvimento pode ajudar a acelerar descoberta de novos medicamentos para tratar vários tipos de doenças, contribuir para a destruição dos plásticos que ameaçam o planeta ou criar culturas agrícolas resistentes a pragas e alterações climáticas.

A forma como as proteínas se desenvolvem "em estruturas tridimensionais verdadeiramente únicas e raras" é um dos grandes mistérios da biologia, disse a professora Jane Thornton, do Instituto Europeu de Bioinformártica (EMBL na sigla original), em Hinxton, no Reino Unido, em declarações à BBC.

"Um melhor entendimento da estrutura das proteínas e a capacidade de prever como se desenrolam usando um computador significa um melhor entendimento da vida, da evolução e, claro, da saúde humana e das doenças", acrescentou Jane Thorton, a quem a rainha concedeu o título de Dama.

"A forma como as proteínas funcionam depende da sua estrutura tridimensional. O funcionamento das proteínas é relevante em tudo o que diz respeito à saúde e à doença", sublinhou Andrew Martin, do prestigiado Colégio Universitário de Londres (UCL, na sigla original), em declarações à BBC.

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Conhecer as proteínas para combater doenças e criar novos fármacos

As proteínas são "tijolos" fundamentais na estrutura de qualquer ser vivo, cujas células estão cheia de proteínas.

Esses "tijolos" que formam as proteínas, os aminoácidos, desenvolvem-se por uma miríade de caminhos numa forma 3D singular. É essa forma, única, de cada proteína que determina a função da mesma no corpo humano.

"Ao conhecer as estruturas tridimensionais das proteínas podemos ajudar na conceção de novos medicamentes e intervir em problemas de saúde, sejam infecciosos ou hereditários", argumentou Andrew Martin.

Muitas doenças estão ligadas ao papel das proteínas como catalisadoras de reações químicas, as enzimas, ao combate ao agente agressor (anticorpos) ou na ação como mensageiros (no caso de hormonas como a insulina).

"Mesmo pequenas mudanças nessas moléculas vitais podem ter efeitos catastróficos na nossa saúde, por isso uma das formas mais eficazes de entender as doenças e encontrar novos tratamentos é estudar as proteínas", argumenta John Moult, da Universidade de Maryland, nos EUA.

Um mistério com mais de 50 anos

As instruções para a criação de proteínas humanas estão no nosso genoma, o ADN contido nos núcleos das células humanas. Há cerca de 20 mil dessas proteínas no genoma humano, conhecidas entre os cientistas como "proteoma".

Há cerca de 50 anos que os cientistas tentam decifrar este mistério da biologia recorrendo a táticas convencionais, caras e demoradas. "Um processo que demorava seis meses agora faz-se em minutos", rejubilou John McGeehan, biologista estrutural da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido, que já usa os dados obtidos pelo projeto AlphaFold para desenvolver enzimas que degradam mais depressa o plástico.

"As aplicações possíveis com este projeto estão apenas limitadas pelo nosso conhecimento", acrescentou a professora Edith Heard, do EMBL. Os avanços tecnológico conseguidos através do projeto AlphaFold podem abrir caminho para a descoberta de novas formas e tratamento de doenças, na produção de culturas agrícolas que resistam às alterações climáticas ou as tais enzimas que destroem o plástico persistente no ambiente.

"É um excelente exemplo do que a IA pode trazer à sociedade", disse Demis Hassabis, cofundador da empresa de Inteligência Artificial Deep Mind. "Acreditámos que este trabalho representa a mais significativa contribuição da Inteligência Artifical para o avanço do conhecimento científico até à data", acrescentou.

"Estamos entusiasmados por ver o que a comunidade científica vai fazer com isto", disse Hassabis, sustentando que a ambição é expandir a cobertura da base de dados a toda as proteínas conhecidas da ciência, cerca de 100 milhões de estruturas.

O projeto não vai ficar fechado. A Deep Mind, empresa do universo Google, juntou-se à EMBl para disponibilizar o AlphaFold a toda a comunidade científica.

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