Depois do AlphaFold, o AlphaProteo da DeepMind projeta proteinas inteiramente novas que se prendem a alvos de doencas

O Google DeepMind apresentou o AlphaProteo, um sistema de inteligencia artificial que projeta proteinas inteiramente novas, feitas para se prender com forca a moleculas-alvo escolhidas, uma capacidade que pode acelerar o desenvolvimento de medicamentos, o diagnostico e a pesquisa biologica. Anunciado em 5 de setembro de 2024, ele amplia o trabalho do laboratorio para alem do AlphaFold, que preve estruturas de proteinas, rumo ao projeto ativo de novas proteinas uteis do zero, um dos desafios mais dificeis e valiosos da biologia.

Os resultados tecnicos sao impressionantes. Dada a estrutura de uma proteina-alvo e os pontos onde um ligante deve se prender, o AlphaProteo gera proteinas candidatas que, quando sintetizadas e testadas em laboratorio, se ligaram aos alvos com afinidades de 3 a 300 vezes mais fortes que os melhores metodos existentes, cerca de dez vezes melhores em media. Para um alvo, a proteina viral BHRF1, 88 por cento dos candidatos da IA se ligaram com sucesso em testes de bancada. O sistema foi treinado com estruturas experimentais do Protein Data Bank e mais de 100 milhoes de estruturas previstas pelo AlphaFold.

“Anunciado em 5 de setembro de 2024, ele amplia o trabalho do laboratorio para alem do AlphaFold, que preve estruturas de proteinas, rumo ao projeto ativo de novas proteinas uteis do zero, um dos desafios mais dificeis e valiosos da biologia.”

As possiveis aplicacoes abrangem saude e biologia. O AlphaProteo projetou ligantes bem-sucedidos para proteinas ligadas a infeccao viral, incluindo a proteina spike do SARS-CoV-2, e ao cancer e a inflamacao, como VEGF-A e PD-L1. Ligantes fortes e sob medida sao uteis como blocos de construcao de novos remedios, para biossensores que detectam doencas e para imagens de celulas e tecidos, podendo encurtar um trabalho que hoje exige muitas rodadas experimentais. Pesquisadores do Francis Crick Institute confirmaram de forma independente algumas das interacoes de ligacao.

As ressalvas sao claras e assumidas abertamente. O AlphaProteo nao teve sucesso em tudo; ele falhou ao projetar um ligante funcional para o TNF-alfa, proteina ligada a artrite reumatoide, mostrando que o metodo ainda tem dificuldade com os alvos mais dificeis. Proteinas projetadas tambem exigem testes extensos de laboratorio e seguranca antes de qualquer uso clinico, e ligar-se com forca e apenas uma das muitas propriedades que um terapeutico real precisa. Mesmo assim, uma IA que projeta de forma confiavel ligantes proteicos ineditos e de alta forca e uma poderosa nova ferramenta para os cientistas que trabalham para entender doencas e construir os remedios do futuro.