MADRID 11 nov. (Portaltic/EP) -
O Google apresentou o AlphaGenome 2, um novo modelo de inteligência artificial (IA) capaz de prever como as sequências de DNA e suas variações afetam diferentes tipos específicos de células humanas, de modo que os cientistas possam utilizá-lo como ferramenta para descobrir os fatores celulares que estão por trás das doenças.
Conforme explicou a empresa, todas as células humanas possuem o mesmo mapa de DNA, mas cada tipo e estado celular — como, por exemplo, uma célula do músculo cardíaco ou uma célula imunológica que combate uma infecção — ativa ou desativa genes diferentes para cumprir sua função.
Nesse sentido, iniciativas globais como o Human Cell Atlas se dedicam a mapear essa expressão gênica das células para compreender seu funcionamento e prever como as variações sutis do DNA afetam essa expressão nas células. Uma informação relevante para as doenças, mas que continua sendo “um desafio ainda não resolvido”.
O Google pretende impulsionar essa pesquisa e, após o lançamento do AlphaGenome no ano passado — que trabalha com tecidos em grande escala —, apresentou agora o AlphaGenome 2, um modelo aprimorado capaz de prever com maior precisão como as variantes do DNA afetam a atividade molecular.
O primeiro modelo previa milhares de experimentos em vários tecidos ao mesmo tempo, o que dificultava identificar as diferenças entre tipos de células semelhantes. No entanto, o AlphaGenome 2 é um modelo condicional. Ou seja, ele prevê os efeitos do DNA para uma condição específica de cada vez, seja o tecido, o tipo celular ou o estado. Dessa forma, permite compreender como o mesmo trecho de DNA é interpretado de maneira diferente dependendo da célula.
Isso se deve ao fato de que muitos efeitos das variantes ocorrem apenas em tipos específicos de células, podendo, portanto, passar despercebidos quando se calcula a média das células. A precisão em nível celular pode ajudar os pesquisadores a identificar os fatores celulares de características complexas, como a doença de Alzheimer, o diabetes tipo 2 e a doença inflamatória intestinal.
Conforme detalhado pelo Google em um comunicado, ao passar das médias de tecidos amplos para tipos e estados celulares individuais, e ao redesenhar a arquitetura do modelo, o AlphaGenome 2 “representa um salto qualitativo no desempenho preditivo de variantes”.
De fato, em comparação com nosso modelo de ponta anterior, ele identifica quase o dobro de variantes que alteram a expressão gênica em tipos específicos de células. Além disso, permite que os pesquisadores prevejam os efeitos das variantes em células relevantes para doenças, que os modelos de tecido amplo “ignorariam”.
Para isso, ele foi treinado com mais de 100 milhões de perfis de células individuais de 68 tecidos, incluindo dados do Human Cell Atlas, e pode analisar novos experimentos sem a necessidade de novo treinamento.
Como resultado, a partir de algumas dezenas de células, o modelo pode prever como as variantes se comportam em estados celulares que ele nunca viu, como as células imunológicas que respondem a uma vacina.
Segundo o Google, no conjunto de dados TenK10K, que conta com 28 tipos de células imunológicas, o modelo identificou variantes causais em 30% dos casos, contra 16% do modelo anterior. Além disso, também detectou efeitos gênicos direcionais em 43% dos casos, contra 23%.
A empresa de tecnologia também destacou que o modelo se adapta a novos experimentos unicelulares sem a necessidade de retreinamento. Portanto, basta uma amostra de algumas dezenas de células para igualar ou superar modelos treinados diretamente com esses dados, segundo o Google.
Com tudo isso, o AlphaGenome 2 está disponível a partir desta quarta-feira para pesquisa não comercial por meio da API do AlphaGenome. Além disso, ele também foi disponibilizado em pré-visualização privada para pesquisas comerciais.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático