Pesquisadores desenvolveram uma estratégia orientada por inteligência artificial para aumentar a precisão de ferramentas de edição genética, reduzindo de forma significativa alterações indesejadas no material genético, segundo estudo publicado na revista Nature. A técnica usa modelos de predição de interações moleculares para identificar e corrigir componentes dos editores que causam modificações fora do alvo.

Quem e onde

Um grupo de cientistas na China criou a plataforma chamada ContactSeek. O trabalho foi acompanhado por um comentário tipo News and Views assinado por Hoi Yee Chu e Alan S.L. Wong, da Universidade de Hong Kong, publicado na mesma edição da revista, que ressalta a importância dos resultados.

O que é e como funciona

A edição genética permite inserir, remover ou substituir bases do DNA em organismos vivos, com aplicações que vão da correção de mutações associadas a doenças ao melhoramento de culturas. Ferramentas como CRISPR atuam como “tesouras moleculares” para localizar trechos específicos do genoma, mas podem, em alguns casos, induzir alterações em regiões não desejadas do DNA ou até em RNA.

O ContactSeek utiliza o programa AlphaFold3 para estimar a probabilidade de contato entre aminoácidos da proteína editora e duas moléculas-chave: o DNA-alvo e o RNA-guia que direciona a edição. Ao comparar essas probabilidades nos alvos corretos e nos que não deveriam ser alterados, a plataforma aponta quais partes do editor contribuem para efeitos fora do alvo. Segundo os autores, essa métrica de probabilidade de contato é mais sensível do que a análise da estrutura tridimensional prevista para distinguir interações diferenciais.

Resultados dos testes

Em experimentos, os pesquisadores aplicaram o ContactSeek a um editor de base de adenina. A IA indicou pequenas modificações na proteína editora; após essas mudanças, a versão otimizada apresentou redução de aproximadamente 83% nas edições fora do alvo em todo o genoma para um dos RNAs-guia testados. A plataforma também foi empregada para melhorar a precisão de um editor de base de citosina baseado na enzima Cas12a.

IA redesenha editores genéticos e diminui em até 83% alterações fora do alvo, mostra estudo

Imagem: Divulgação

Limitações e próximos passos

Apesar dos resultados promissores, os autores alertam que o ContactSeek ainda não está pronto para uso clínico. A equipe afirma que são necessários testes adicionais envolvendo diferentes tipos celulares e múltiplos alvos genômicos antes de considerar aplicações terapêuticas. Os pesquisadores esperam que, no futuro, a abordagem possa ser aplicada a uma ampla gama de ferramentas de edição de DNA e RNA.

Com informações de Olhardigital