A OpenAI criou o DALL-E, uma inteligência artificial que permite gerar imagens por meio de uma descrição do que deseja ver. O que não se esperava era que os cientistas usariam esta tecnologia para gerar novas proteínas. 

Estas novas substâncias são minúsculos mecanismos biológicos que podem mudar o nosso organismo. Naturalmente, produzimos cerca de 20 mil proteínas que são responsáveis por diversas tarefas, como a digestão de alimentos até a movimentação de oxigênio pelo sangue. Mas esta proteína que estão sendo produzida tem o objetivo de melhorar o tratamento de algumas doenças e fazer coisas que nosso corpo não consegue sozinho. 

David Baker, diretor do Institute for Protein Design da Universidade de Washington, trabalha na construção de proteínas artesanais há mais de 30 anos. Em 2017, ele e sua equipe mostraram que isso era possível, segundo o The New York Times. Mas eles não previram como o surgimento de novas tecnologias de IA acelerariam repentinamente esse trabalho.

“O que precisamos são novas proteínas que possam resolver problemas modernos, como câncer e pandemias virais”, disse o Dr. Baker. “Mal podemos esperar pela evolução”. Ele acrescentou: “Agora podemos projetar essas proteínas muito mais rapidamente e com taxas de sucesso muito mais altas e criar moléculas muito mais sofisticadas que podem ajudar a resolver esses problemas”.

Artigos recentes mostram como estas proteínas podem ser criadas do zero, como fotos digitais, baseadas nas técnicas que impulsionam ferramentas como o DALL-E. “Uma das coisas mais poderosas sobre essa tecnologia é que, com o DALL-E, ele faz o que você manda”, disse Nate Bennett, um dos pesquisadores que trabalha no laboratório da Universidade de Washington. “A partir de um único prompt, ele pode gerar um número infinito de designs”.

Como funciona

Para criar estas proteínas, é utilizado uma rede neural que aprende habilidades analisando grandes quantidades de dados digitais. Ao identificar padrões em milhares de fotos de Corgi, por exemplo, ele pode aprender a reconhecer um Corgi. Assim, eles ensinaram a máquina a reconhecer fotos e legendas. 

“Com o DALL-E você pode pedir a imagem de um panda comendo um broto de bambu”, disse Namrata Anand, ex-pesquisador da Universidade de Stanford que também abriu uma empresa nessa área de pesquisa. “Da mesma forma, os engenheiros de proteínas podem solicitar uma proteína que se ligue a outra de uma maneira específica – ou alguma outra restrição de design – e o modelo generativo pode construí-la”.

David Baker da Universidade de Washington.
Crédito: Evan McGlinn para o New York Times

O problema é que não conseguimos provar a fidelidade de uma proteína gerada pelo DALL-E a olho nu. Por isso, depois que as tecnologias de inteligência artificial produzem esses projetos de proteínas, os cientistas ainda devem levá-los a um laboratório real, onde experimentos podem ser feitos com compostos químicos reais, e garantir que eles façam o que devem fazer.

“Criar uma nova estrutura é apenas um jogo”, disse Frances Arnold, ganhadora do Prêmio Nobel e professora especializada em engenharia de proteínas no Instituto de Tecnologia da Califórnia. “O que realmente importa é: o que essa estrutura pode realmente fazer?”