IA de Stanford e Arc Institute cria 16 vírus funcionais inéditos a partir de DNA

Pesquisadores da Universidade de Stanford e do Arc Institute desenvolveram o Evo, um modelo de inteligência artificial capaz de interpretar o DNA como se fosse uma linguagem, permitindo a criação de genomas completos. O estudo, publicado na revista Science, resultou na projeção de 16 vírus funcionais inéditos na natureza.

O sistema opera sob a premissa de que, assim como modelos de linguagem processam textos, a IA pode decifrar a "gramática" biológica. Para isso, o Evo foi treinado com cerca de nove bilhões de nucleotídeos extraídos de milhões de microorganismos, plantas, animais e vírus, identificando padrões genéticos sem a necessidade de programação explícita.

O processo de síntese genômica

Para testar a capacidade da ferramenta em escrever genomas viáveis, a equipe focou no Phi X-174, um bacteriófago composto por 11 genes que infecta a bactéria Escherichia coli. O modelo passou por um novo treinamento utilizando aproximadamente 15.000 vírus correlacionados.

A partir desse processo, a IA gerou cerca de 700 mil genomas possíveis. Os cientistas selecionaram as propostas com maior probabilidade de sucesso e sintetizaram moléculas de DNA correspondentes a 285 dessas sequências, que foram então introduzidas em culturas bacterianas. A eficácia do experimento foi confirmada pela observação de áreas transparentes nas colônias, indicando a replicação dos novos vírus e a consequente ruptura das células infectadas.

Resultados e implicações biotecnológicas

Ao final dos testes, foram identificadas 16 sequências que geraram vírus viáveis, alguns dos quais apresentaram taxas de reprodução superiores às do Phi X-174. Embora mantenham os princípios biológicos básicos e semelhanças com espécies conhecidas, esses organismos não são meras versões alteradas de vírus existentes.

Essa habilidade de projetar vírus via IA possui potencial aplicação em medicina e biotecnologia, especialmente no uso de vírus como vetores para transportar material genético em tratamentos de doenças genéticas. O sucesso do experimento é considerado um marco, embora ainda seja necessário validar se o Evo consegue replicar esses resultados em outras famílias virais.

Segurança e biossegurança

Devido aos riscos inerentes à união entre biologia sintética e inteligência artificial, os autores do estudo adotaram medidas de cautela. Vírus que infectam humanos, animais, plantas ou fungos foram deliberadamente excluídos do treinamento do modelo.

Apesar das precauções, o avanço gera debates sobre a velocidade da regulamentação frente à evolução tecnológica. Especialistas do Johns Hopkins Center for Health Security alertam para a dificuldade de prever riscos associados a organismos completamente novos, que nunca foram observados anteriormente.