Durante milhões de anos, os vírus que circulam no planeta foram moldados pela evolução. Agora, pela primeira vez, uma inteligência artificial entrou nesse processo e desenhou genomas completos de vírus que nunca existiram na natureza.

Cientistas conseguiram levar um sistema de IA a criar não apenas um gene isolado, mas todo o conjunto de instruções genéticas necessário para que um vírus funcione, se reproduza e infecte um hospedeiro.

O estudo, publicado nesta quinta-feira (6) na prestigiada revista científica Science, foi conduzido por investigadores do Arc Institute e da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, e representa um marco no campo da chamada biologia sintética.

No centro da experiência está um sistema de inteligência artificial chamado Evo. O seu funcionamento segue uma lógica semelhante à utilizada pelo ChatGPT e por outros grandes modelos de linguagem, mas com uma diferença fundamental: em vez de aprender a prever qual será a próxima palavra de uma frase, o Evo foi treinado para antecipar a sequência das “letras” que compõem o DNA — as bases A, C, G e T do código genético.

Para adquirir essa capacidade, o sistema recebeu material genético proveniente de milhões de bactérias, plantas, animais e vírus.

Depois do treino, os cientistas deram-lhe uma missão específica: criar genomas de bacteriófagos, vírus especializados em infectar exclusivamente bactérias e que são inofensivos para os seres humanos.

Como referência, a equipa escolheu o ΦX174, um vírus pequeno e profundamente estudado pela ciência. O seu genoma contém aproximadamente 5.400 letras, uma dimensão reduzida quando comparada com as cerca de 500 mil letras existentes no genoma da bactéria mais simples e ainda mais distante das aproximadamente 3 mil milhões de letras que constituem o DNA humano.

O princípio pode ser entendido imaginando o DNA como um gigantesco manual de instruções. Os diferentes organismos não se distinguem pelas “letras” disponíveis, mas sobretudo pela sequência em que essas letras estão organizadas. O genoma corresponde ao conjunto completo dessas instruções, incluindo as regiões responsáveis por determinar quando e de que forma cada componente deve ser utilizado.

Foi a partir dessa lógica que a inteligência artificial começou a criar.

O Evo produziu centenas de milhares de propostas de genomas. Perante esse enorme universo de possibilidades, os investigadores seleccionaram aquelas que consideraram mais promissoras e encomendaram a síntese laboratorial de quase 300 sequências.

Depois veio o teste decisivo.

Os genomas sintetizados foram colocados perante bactérias E. coli para determinar se as construções concebidas pelo computador poderiam realmente funcionar como vírus.

Dezasseis conseguiram.

Esses vírus mostraram-se viáveis: foram capazes de se multiplicar e destruir as bactérias, reproduzindo, na prática, o comportamento esperado de um vírus encontrado na natureza.

Alguns conseguiram inclusive ultrapassar a resistência apresentada por estirpes de E. coli, mostrando que a inteligência artificial pode explorar soluções genéticas que não correspondem simplesmente à reprodução de vírus já conhecidos.

O avanço, porém, não significa que os cientistas tenham criado vida artificial a partir do nada. Também não foram produzidos vírus destinados a infectar seres humanos. A experiência concentrou-se em bacteriófagos, organismos que atacam bactérias.

Ainda assim, o resultado abre uma nova fronteira científica. Ao demonstrar que uma inteligência artificial pode conceber genomas completos capazes de funcionar biologicamente depois de sintetizados em laboratório, o estudo aponta para novas possibilidades na biologia sintética — ao mesmo tempo que reforça a necessidade de acompanhar cuidadosamente os riscos associados à capacidade crescente da IA de projectar sistemas biológicos.