A inteligência artificial acaba de atravessar uma fronteira que até agora permanecia no domínio da possibilidade teórica: investigadores utilizaram modelos de IA para desenhar novos genomas de vírus, produziram centenas deles em laboratório e descobriram alguns capazes de funcionar. O objetivo é promissor — combater bactérias resistentes aos tratamentos atuais —, mas o avanço está também a levantar sérias questões de biossegurança.

O estudo, publicado na revista científica ‘Science’ e citado pelo ‘The Independent’, utilizou inteligência artificial para criar bacteriófagos, vírus especializados em infetar bactérias. Os investigadores conseguiram desenvolver vírus capazes de eliminar estirpes de E. coli que já resistiam a bacteriófagos existentes na natureza.

A experiência pode abrir novas possibilidades para combater a resistência aos antibióticos. Mas há um problema: a mesma capacidade de utilizar IA generativa para escrever genomas virais poderá, no futuro, ser aplicada de outras formas.

Dois milhões de vírus ensinaram a IA

Os cientistas recorreram a modelos de linguagem genómica, uma tecnologia que apresenta algumas semelhanças conceptuais com os grandes modelos de linguagem utilizados por sistemas de inteligência artificial generativa, mas que trabalha com sequências genéticas.

Os modelos foram treinados com dados genéticos de cerca de dois milhões de bacteriófagos. A partir dessa informação, a IA aprendeu padrões presentes nos genomas e foi utilizada para gerar milhares de propostas de vírus novos, que não existiam nos dados originais.

Os investigadores selecionaram depois 300 desses genomas, produziram-nos em laboratório e testaram a capacidade de infetar E. coli.

O resultado foi pequeno em proporção, mas cientificamente relevante: 16 dos genomas criados pela IA deram origem a bacteriófagos funcionais, com diferentes estruturas.

Criaram um “cocktail” contra bactérias resistentes

A equipa foi mais longe e combinou alguns dos novos vírus num “cocktail”. Quando colocado em contacto com bactérias que tinham desenvolvido resistência aos bacteriófagos naturais, o conjunto conseguiu eliminá-las rapidamente.

É esta parte da experiência que explica o entusiasmo em torno do trabalho. Os bacteriófagos são estudados como possível alternativa ou complemento aos antibióticos, sobretudo perante o crescimento da resistência bacteriana aos medicamentos.

Jasna Rakonjac, da Massey University, lembra, citada pelo ‘The Independent’, que o aumento da resistência aos antibióticos poderá conduzir até 2050 a um cenário em que determinadas doenças infecciosas se tornem extremamente difíceis ou mesmo impossíveis de tratar.

A possibilidade de desenhar bacteriófagos especificamente adaptados a determinadas bactérias poderia, por isso, tornar-se uma ferramenta importante.

Mas há uma fronteira que preocupa os especialistas

O estudo foi deliberadamente limitado. Os dados utilizados para treinar os modelos não incluíram códigos genéticos de vírus capazes de infetar seres humanos, animais ou plantas, precisamente para reduzir o risco de a tecnologia gerar agentes potencialmente perigosos.

O problema, alertam especialistas ouvidos pelo ‘The Independent’, é que nada garante que todos os projetos futuros adotem as mesmas precauções.

Tom Inglesby e Moritz Hanke, do Center for Health Security da Universidade Johns Hopkins, resumiram a preocupação: a capacidade para compor genomas virais através de inteligência artificial generativa já existe, mas a governação necessária para orientar essa tecnologia em segurança ainda não acompanha o avanço científico.

Os próprios autores do estudo reconhecem o risco e recomendam que investigadores envolvidos em trabalhos semelhantes consultem especialistas em segurança e biossegurança ao longo de todo o projeto.

“Não há garantia de que todos sejam tão cuidadosos”

Simon Clarke, professor associado de microbiologia celular da Universidade de Reading, considera que o trabalho levanta “sérias preocupações regulatórias e de segurança”.

Neste caso, os investigadores colocaram barreiras adicionais e limitaram aquilo que os modelos poderiam aprender e produzir. Mas Clarke chama a atenção para a questão central: não existe garantia de que outros cientistas, laboratórios ou equipas que tentem reproduzir esta abordagem adotem o mesmo nível de precaução.

É precisamente aqui que o avanço deixa de ser apenas uma história sobre bacteriófagos. Se modelos futuros conseguirem trabalhar com genomas maiores e muito mais complexos, a capacidade de desenhar sistemas biológicos poderá aumentar substancialmente.

Por enquanto, há limites importantes

Os especialistas sublinham, contudo, que não estamos perante uma inteligência artificial capaz de criar arbitrariamente qualquer vírus desejado. Os bacteriófagos utilizados nesta experiência têm genomas relativamente pequenos e o salto para organismos virais muito mais complexos continua por demonstrar.

Patrick Cai, da Universidade de Manchester, considera que a importância do trabalho está sobretudo no que demonstra sobre a aprendizagem dos próprios modelos: a IA parece começar a identificar alguns dos princípios de construção genética produzidos pela evolução.

O passo seguinte será perceber se a abordagem pode ser ampliada para genomas muito maiores e mais complexos — sempre, sublinha o investigador, acompanhando as previsões computacionais com validação experimental rigorosa.

A tecnologia chegou. As regras ainda estão a tentar alcançá-la

É essa possibilidade futura que torna o estudo simultaneamente promissor e inquietante. A mesma tecnologia que poderá ajudar a criar tratamentos contra bactérias resistentes mostra que a inteligência artificial começa a ser capaz não apenas de interpretar informação biológica, mas de propor novos genomas funcionais.

Neste estudo, as barreiras foram colocadas deliberadamente para impedir que o sistema trabalhasse com vírus capazes de infetar seres humanos, animais ou plantas. Nada indica que os bacteriófagos criados representem uma ameaça desse género.

O alerta dos especialistas dirige-se ao que poderá acontecer depois. Se a capacidade da IA para escrever genomas continuar a aumentar, as ferramentas para criar novas formas virais poderão evoluir mais depressa do que as normas destinadas a garantir que são utilizadas em segurança.

Pela primeira vez, a questão deixou assim de ser apenas se uma inteligência artificial poderá ajudar a desenhar um vírus funcional. A experiência mostra que já pode. A discussão passa agora a ser até onde deverá ser permitido levá-la.