Cientistas criaram um novo modelo de inteligência artificial que identifica com mais precisão e eficiência anticorpos terapêuticos para tratar doenças infecciosas, como gripe e HIV, reduzindo para menos de um dia o tempo necessário para essa etapa. A iniciativa é do Scripps Research Institute, uma instituição de pesquisa médica americana.
“Ao utilizar a IA para analisar os detalhes estruturais das respostas imunológicas, agora podemos identificar os candidatos terapêuticos mais promissores em poucas horas, com taxas de sucesso superiores às dos métodos tradicionais. Isso pode ser um divisor de águas para a preparação para pandemias e o desenvolvimento terapêutico”, explica o autor sênior do estudo, Andrew Ward.
Pelas técnicas convencionais, pesquisadores precisam examinar milhares de candidatos individualmente até descobrir quais anticorpos se ligam aos alvos certos, neutralizando bactérias, vírus e outros patógenos. Afinal, nem todos os anticorpos produzidos pelo corpo agem da mesma maneira e com a mesma efetividade.
“Apenas alguns poucos são capazes de atingir pontos vulneráveis que podem neutralizar o patógeno ou fornecer benefício terapêutico. A resolução dessa complexidade tem sido historicamente um grande gargalo no desenvolvimento de medicamentos e vacinas”, diz um comunicado divulgado pela instituição.
Em busca de uma solução
No estudo publicado na revista científica Science Advances, os pesquisadores descrevem a combinação de duas tecnologias para tentar resolver o problema:
- Microscopia crioeletrônica (cryoEM), que utiliza um feixe de elétrons para capturar imagens de anticorpos se ligando a seus alvos com resolução quase atômica;
- ModelAngelo, uma ferramenta de IA que constrói modelos moleculares a partir das imagens de crioEM e prevê quais anticorpos podem fornecer proteção.
“O interessante desse método é que ele elimina grande parte das suposições na descoberta de anticorpos”, afirma o primeiro autor do estudo, James Ferguson. “Em vez de rastrear aleatoriamente milhares de anticorpos, podemos observar diretamente a estrutura da resposta imune e identificar aqueles que se ligam a sítios funcionalmente importantes. O ModelAngelo então nos ajuda a encontrar esses anticorpos em bancos de dados genéticos com precisão notável.”
A equipe testou anticorpos identificados pelo ModelAngelo em modelos animais para verificar sua eficácia na proteção contra a gripe — e os resultados demonstraram proteção significativa contra o vírus.
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Mais preparados para o futuro
A equipe acredita que o novo modelo torna a comunidade científica mais preparada para emergências em saúde pública, incluindo novas pandemias. Em parceria com outros laboratórios do Scripps Research, cientistas vão continuar os estudos sobre como o ModelAngelo pode contribuir para tratamentos com mais rapidez.
“A integração da IA com a análise da resposta imune não só acelera o desenvolvimento de vacinas, como também aumenta nossa capacidade de responder rapidamente a patógenos emergentes”, observou Ward. “Ao agilizar a descoberta de anticorpos protetores, este pipeline abre caminho para terapias mais rápidas e direcionadas diante de futuras ameaças globais à saúde.”
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