Arthur Gabriel

Um projeto em desenvolvimento por um grupo de pesquisadores da Universidade Federal de Goiás (UFG) pode contribuir para o avanço dos estudos da genética brasileira. Batizado de Lumina, o projeto consiste no sequenciamento de DNA com inteligência artificial, treinada especificamente com dados genéticos brasileiros.

De acordo com o professor Celso Camillo, do Instituto de Informática (INF) da UFG e coordenador do Centro de Excelência em Inteligência Artificial (Ceia), o modelo de IA Lumina pode ser capaz de trazer avanços em diagnósticos genéticos e atendimentos mais personalizados.

"A IA desenvolvida tem como primeiro objetivo o entendimento da linguagem genômica, uma vez que o modelo consiga analisar o DNA humano. Em especial, com a possibilidade de reduzir custos e aumentar o acesso a esse tipo de abordagem, por exemplo, ampliando o uso no SUS", detalha.

A ferramenta ainda é um protótipo que está sendo explorado para diferentes aplicações. O professor explica que, na prática, o modelo pode ser visto como um "ChatGPT" para o DNA: "Há uma série de tarefas que podem ser feitas a partir do modelo da Lumina, entre elas a predisposição genética para alguns tipos de câncer. A partir das informações do DNA do indivíduo, o modelo consegue analisar e gerar alertas de risco para algumas doenças e condições".

Celso acrescenta que a Lumina poderá ser capaz de auxiliar as análises de mutações nos genes que podem estar relacionadas a patologias, o que agilizaria diagnósticos de doenças genéticas ainda não conhecidas, com recursos mais baratos.

Sensores

A Lumina utiliza uma tecnologia de nanoporos, que atuam como sensores microscópicos que utilizam uma corrente elétrica para "ler" moléculas em tempo real: conforme o DNA atravessa esse minúsculo canal em uma membrana, ele causa interferências elétricas específicas que revelam sua composição genética de forma instantânea. Essa tecnologia dispensa infraestruturas robustas, permitindo que o sequenciamento biológico seja feito de forma portátil e ágil.

No contexto dos estudos de DNA no Brasil, a Lumina é considerada um projeto inédito. Em comparação com modelos tradicionais de sequenciamento de DNA, o projeto apresentou custos menores de equipamentos, menor tempo e maior precisão de diagnóstico, além de apresentar menor custo por amostra.

Base de dados

Um dos grandes desafios para o desenvolvimento dos estudos e pesquisas em genética no país é a base de dados pré-existentes. Cerca de 88% das informações hoje são de indivíduos que possuem ancestralidade europeia. Assim, há maior chance de se gerar um resultado inconclusivo devido à ausência de comparação genética adequada com raízes afro-indígenas, que é de grande importância entre os brasileiros.

A Lumina reverte esse quadro ao utilizar uma base exclusiva de genomas latino-americanos. "Existem algumas frentes para aumentar a base de dados genéticos dos brasileiros. No entanto, o volume ainda é pequeno comparando com iniciativas de outros países", afirma Celso.

O projeto tem apoio de pesquisadores do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) da UFG e conta com recursos computacionais da Amazon Web Service (AWS).