Sabemos que, em matéria de Inteligência Artificial (IA), o céu pode não ser o limite. De facto, as potencialidades são muitas e as empresas têm tentado explorá-las. Desta vez, pelas mãos da Google, foi criado um sistema que prevê doenças apenas através da análise do ADN: o AlphaGenome.
Numa publicação oficial, a Google deu a conhecer o AlphaGenome, um sistema alimentado por IA que prevê o efeito de mutações individuais no ADN.
De acordo com os engenheiros, o modelo pode analisar sequências de ADN, por forma a prever propriedades moleculares, como o início e o fim dos genes, a junção de ARN ou os locais de ligação de proteínas.
O novo modelo usa redes neurais para detetar padrões ao longo de toda a sequência e fazer previsões detalhadas de cada elemento do ADN.
O AlphaGenome é compatível com sequências de até um milhão de letras (ou pares de bases), uma característica que lhe permite capturar mais detalhes, como as regiões que regulam os genes à distância.
Segundo os engenheiros da DeepMind, este contexto de sequência longa era a principal limitação do Enformer, o modelo anterior. Ao contrário deste, o AlphaGenome cobre regiões não codificadas, que contêm variantes relacionadas a doenças.
Além disso, o modelo foi treinado com conjuntos de dados de consórcios científicos como ENCODE, GTEx, 4D Nucleome e FANTOM5, que cobrem centenas de tipos celulares de humanos e ratos.
Como funciona a IA da Google de análise ao ADN
O AlphaGenome recebe uma sequência de ADN como entrada e analisa as suas propriedades moleculares.
O processo prevê onde os genes começam e terminam em diferentes tipos de células, bem como as suas propriedades moleculares.
A IA pode adivinhar onde ocorre a junção do ARN, quanto ARN é produzido ou onde certas proteínas se ligam ao ADN.
Posteriormente, o modelo de IA compara uma sequência normal com uma mutante para avaliar os seus efeitos.
Segundo explicado, a IA é tão poderosa que precisa apenas de um segundo para classificar o impacto de uma mutação em todas as propriedades moleculares.
Os engenheiros da DeepMind mencionam que algumas doenças genéticas, como a atrofia muscular, seriam causadas por erros na junção do ARN.
O AlphaGenome já foi usado para modelar uma possível mutação associada ao cancro. Num teste interno, a IA previu que mutações em certas partes do genoma introduzem uma ligação para uma proteína que ativa o gene TAL1 de forma anormal. Essa ativação pode contribuir para o desenvolvimento de leucemia linfoblástica aguda de células T.
Pela primeira vez, criámos um modelo único que unifica muitos desafios diferentes que vêm com a compreensão do genoma.
Disse Pushmeet Kohli, vice-presidente de investigação da DeepMind.