Pesquisadores fizeram uma descoberta revolucionária ao usar inteligência artificial (IA) para ativar ou suprimir genes em células específicas, permitindo um controle mais detalhado de quando e onde esses genes se manifestam no corpo humano. Esse avanço pode transformar o campo da medicina, especialmente no tratamento de doenças hereditárias, ao possibilitar a edição de DNA de forma muito mais eficiente e direcionada.
A pesquisa, que envolveu cientistas do The Jackson Laboratory (JAX), do MIT, de Yale e de Harvard, foi publicada na quarta-feira (23) na prestigiada revista científica Nature. Utilizando uma plataforma de IA chamada CODA (Otimização Computacional da Atividade do DNA), os cientistas conseguiram projetar estruturas chamadas elementos cis-regulatórios (CREs), que atuam como “interruptores” do DNA, permitindo a ativação ou repressão de genes em tecidos específicos.
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Diferentemente das tecnologias de edição genética já existentes, que atuam de maneira mais generalizada no organismo, essa nova abordagem foca em CREs individuais, facilitando um controle mais preciso. Até agora, a vasta quantidade e a variação desses elementos no genoma humano tornavam sua manipulação extremamente complexa e demorada.
A inteligência artificial foi treinada com milhares de sequências de DNA humano, possibilitando que a plataforma CODA identificasse padrões que seriam quase impossíveis de se descobrir manualmente. Isso acelerou o processo de desenvolvimento de novos CREs sintéticos. Para testar a eficácia do método, os cientistas realizaram experimentos com peixes-zebra e camundongos, conseguindo ativar proteínas específicas em órgãos como o fígado de maneira controlada.
Na prática, os CREs ajudam a determinar quais genes são ativados em diferentes partes do corpo. Por exemplo, eles garantem que os genes necessários no cérebro não sejam ativados nas células da pele ou que genes importantes durante o desenvolvimento não sejam expressos em adultos.
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A IA também foi aplicada em células humanas, prevendo com precisão a atividade de genes em três tipos específicos de células: do sangue, fígado e cérebro. Através da análise dessas previsões, novos padrões de DNA foram descobertos, permitindo uma atuação mais eficaz dos CREs.
Os autores da pesquisa destacaram a importância da IA nesse avanço, afirmando que ela pode servir como base para aprimorar terapias genéticas no futuro. “Este trabalho estabelece uma estrutura que pode ser um catalisador valioso para melhorar a especificidade das terapias genéticas”, escreveram os cientistas, destacando o potencial dessa inovação para transformar o tratamento de diversas condições de saúde.
