Cientistas usaram inteligência artificial para desenhar o genoma completo de um vírus pela primeira vez na história, em um estudo publicado nesta quinta-feira (6) na revista Science. O sistema de IA, batizado de Evo, criou vírus que não existem na natureza e capazes de se multiplicar e destruir bactérias — mas o experimento não envolveu vírus que infectam humanos e não é considerado perigoso.
A pesquisa foi conduzida por cientistas do Arc Institute e da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, e é considerada um marco na chamada biologia sintética. De quase 300 genomas gerados pela IA e testados em laboratório, 16 vírus artificiais se mostraram viáveis e eliminaram a bactéria E. coli, assim como um vírus natural faria.
Como a IA aprendeu a criar vírus
O Evo funciona de maneira parecida com o ChatGPT e outros grandes modelos de linguagem: em vez de aprender a prever a próxima palavra de uma frase, ele aprendeu a prever a sequência das “letras” do DNA — as bases A, C, G e T que formam o código genético. Durante o treinamento, o sistema analisou cerca de 9 trilhões de nucleotídeos de milhões de organismos.
Depois de treinado, o Evo foi direcionado a criar genomas de bacteriófagos, um tipo de vírus que infecta exclusivamente bactérias e é inofensivo para humanos. Como modelo, os cientistas usaram o ΦX174, um vírus pequeno e extremamente bem estudado, cujo genoma tem cerca de 5.400 letras — bem menos que as 3 bilhões de letras do DNA humano.
O Evo gerou centenas de milhares de propostas de genomas. Os pesquisadores selecionaram as mais promissoras, encomendaram a síntese de quase 300 delas em laboratório e as testaram contra bactérias E. coli. O resultado foi o sinal clássico de vírus em ação: pontos transparentes nas placas onde as bactérias eram destruídas.
Vírus que venceram bactérias resistentes
O resultado mais chamativo veio quando os cientistas expuseram os vírus artificiais a bactérias que haviam desenvolvido resistência ao vírus natural ΦX174. Uma combinação dos vírus gerados pela IA conseguiu vencer essa resistência — algo que um coquetel de vírus naturais parecidos não foi capaz de fazer.
Isso sugere que, no futuro, a tecnologia pode ajudar a criar tratamentos contra infecções bacterianas que não respondem mais a antibióticos, um problema crescente na medicina. Alguns dos vírus criados pela IA também se multiplicaram mais rápido que o próprio ΦX174, demonstrando maior eficácia em condições de laboratório.
Os fagos sintéticos já são usados em pesquisas e terapias gênicas, servindo como veículos para transportar genes até células humanas. A terapia com fagos é apontada por especialistas como uma alternativa promissora diante do avanço das bactérias resistentes a antibióticos.
Os riscos da tecnologia
Ao mesmo tempo em que comemoram o avanço, os pesquisadores e outros especialistas apontam riscos. Se uma IA consegue reconstruir as regras que permitem montar um vírus funcional do zero, existe a preocupação de que, no futuro, uma tecnologia semelhante possa ser usada para desenhar patógenos mais perigosos, capazes de infectar pessoas, animais ou plantas.
Por isso, a equipe adotou uma série de precauções. O sistema não recebeu, durante o treinamento, nenhuma informação genética de vírus que infectam humanos, e sequências de vírus que atacam outros animais, plantas ou fungos também foram excluídas de propósito. Todo o trabalho foi feito no nível de segurança laboratorial recomendado para bacteriófagos, considerados de baixo risco.
“Qual é o risco do que nunca vimos antes?”, questiona Toby Hanke, especialista em segurança biológica do Johns Hopkins Center for Health Security, que não participou do estudo. Segundo ele, governos e organizações científicas ainda não criaram mecanismos suficientes para fiscalizar o uso desse tipo de tecnologia, que combina IA e síntese de DNA.
Vale lembrar que os vírus criados no experimento estão bem longe de representar uma ameaça à saúde humana: eles só conseguem infectar uma linhagem específica e inofensiva de E. coli usada em laboratório. Também não se trata de “vida artificial” — vírus nem sequer são considerados seres vivos por boa parte dos cientistas, já que não conseguem se reproduzir sozinhos, apenas dentro de células de um hospedeiro.
A pesquisa é mais um exemplo de como a inteligência artificial vem transformando a ciência — da previsão de estruturas de proteínas à inteligência artificial embarcada em celulares que chegam ao mercado. Para se chegar a organismos realmente vivos, mesmo os mais simples, os pesquisadores reconhecem que ainda seria necessário um salto muito maior de complexidade.
O estudo completo foi publicado na revista Science, com os detalhes do design generativo de genomas de bacteriófagos.
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