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A inteligência artificial resolveu um dos problemas mais difíceis da biologia

O problema científico de longa data e extremamente complexo da estrutura e comportamento das proteínas foi resolvido pelo novo sistema de inteligência artificial AlphaFold. Os cientistas da DeepMind mostraram que a inteligência artificial que eles criam pode prever quais proteínas de forma tridimensional se formarão a partir de sequências de aminoácidos.


Predizer qual será a forma tridimensional de uma proteína tem sido um mistério para os cientistas por meio século. A capacidade de prever com precisão a estrutura das proteínas com base em sua sequência de aminoácidos seria um grande benefício para as ciências biológicas e a medicina. Isso aceleraria significativamente os esforços para compreender os blocos de construção das células e permitiria que novos medicamentos fossem desenvolvidos mais rapidamente.

A equipe de DeepMind a inteligência artificial desenvolvida resolveu o problema. É uma afiliada do Google que teve muitos sucessos no desenvolvimento de algoritmos avançados. Alguns anos atrás você fez Programa AlphaGo o mestre de go tocou várias vezes. Outra de sua inteligência artificial, conhecida como AlphaStar, acabou por ser melhor do que 99,8% dos jogadores no jogo de estratégia em tempo real StarCraft II. No entanto, alcançar sua nova inteligência artificial - AlphaFold - supera os bons resultados nos jogos.

AlphaFold

AlphaFold deu um passo gigantesco para resolver um dos maiores desafios da biologia - determinar a forma tridimensional de uma proteína com base em sua sequência de aminoácidos. A inteligência artificial desenvolvida pela equipe de pesquisa DeepMind prevaleceu em uma competição CASP bienal (Avaliação crítica da previsão da estrutura) contra cerca de 100 outras equipes para desenvolver sistemas que podem prever formas tridimensionais de proteínas. Na competição, equipes de pesquisa recebem sequências de aminoácidos para cerca de 100 proteínas e devem desenvolver sua estrutura com base nisso.

Os resultados alcançados pelas equipes são comparados com os resultados dos trabalhos de laboratório.
Os especialistas estão impressionados com o trabalho realizado pela AlphaFold. Eles apontam que isso terá implicações de longo alcance, incluindo uma aceleração radical de novos medicamentos. - O que a equipe DeepMind conseguiu é fantástico e vai mudar o futuro da biologia estrutural e da pesquisa de proteínas ", diz Janet Thornton, diretora aposentada do Instituto Europeu de Bioinformática. - Isso era um problema há 50 anos. Pensei que ia mudar na minha vida ", acrescentou John Moult, da Universidade de Maryland em Shady Grove e co-fundador do CASP.


AlphaFold participou pela primeira vez do CASP em 2018. Ela ficou em primeiro lugar na mesa final da competição. Mas os algoritmos DeepMind de Londres surpreenderam a todos este ano. Até mesmo a competição mostrou que o AlphaFold funciona tão incrivelmente bem que pode anunciar uma revolução na biologia.

- É um avanço no jogo. Vai transformar a medicina, a pesquisa e a bioengenharia. Vai mudar tudo ”, enfatiza Andrei Lupas, biólogo do Instituto Max Planck de Biologia do Desenvolvimento de Tübingen, que avaliou o desempenho de várias equipes do CASP.