IA cria 17 proteínas que se ligam a toxinas de escorpião em testes

Um chip, uma proteína, uma toxina: o teste é simples de descrever e lento de executar. No estudo da Anthropic, o modelo interno de investigação Claude gerou 318 484 conceções de proteínas em 64 horas, e apenas uma pequena parte delas chegou a ser testada em bancada. Das 211 candidatas enviadas para o laboratório, 17 passaram os testes de ligação a neurotoxinas perigosas de escorpião.

O problema dos antivenenos explica a importância deste teste. As picadas de escorpião afetam pelo menos 1,2 milhões de pessoas em todo o mundo todos os anos, causando mais de 3250 mortes, sobretudo entre crianças em regiões com acesso limitado a cuidados médicos. Os tratamentos existentes são obtidos imunizando animais, incluindo cavalos, com veneno e extraindo os anticorpos do seu sangue. A produção pode demorar meses, e o tratamento pode funcionar apenas contra um leque limitado de toxinas. A tarefa de conceção definida pela Anthropic consistia em criar minibinders, pequenas proteínas desenvolvidas para se fixarem a alvos específicos. O projeto centrou-se em cinco neurotoxinas de escorpiões encontrados no México, no Brasil, no norte de África e no Médio Oriente.

O modelo trabalhou em grande parte de forma autónoma, utilizando 12 ferramentas de conceção de proteínas para produzir 318 484 candidatos e para analisar 553 052 pares proteína-toxina, uma campanha que consumiu cerca de 10 000 horas de GPU. Após uma instrução inicial e quatro seguimentos, o Claude selecionou 180 conceções para o laboratório, e os investigadores acrescentaram-lhe mais 31 com a sua assistência. A Adaptyv Bio e a Twist Bioscience produziram as proteínas recorrendo a métodos laboratoriais diferentes e mediram a ligação por ressonância de plasmões de superfície, uma técnica que acompanha a intensidade com que as moléculas se fixam e a rapidez com que se separam. Para se qualificar, uma conceção tinha de se ligar de forma consistente nos dois laboratórios, atingir um limiar de afinidade definido e não apresentar qualquer ligação detetável a uma proteína humana não relacionada, usada como controlo.

Sete conceções ligaram-se à toxina mexicana Cn2, quatro ligaram-se a cada uma das toxinas AaH I e AaH II, e duas ligaram-se à LqhIII. Entre as 60 conceções criadas para uma única toxina, 11 foram bem-sucedidas, uma taxa de sucesso de cerca de 18%. As conceções multitoxina não se qualificaram contra mais do que uma toxina. Os dois candidatos principais, Cn2-B1 e Cn2-B2, ligaram-se particularmente bem e as experiências de competição sugerem que se fixam perto do mesmo local de um anticorpo que já se demonstrou neutralizar a Cn2 em ratinhos. Os investigadores sublinham os limites: testaram a ligação apenas com toxinas produzidas em laboratório, e não com veneno retirado de escorpiões, e ainda não determinaram se os candidatos bloqueiam a atividade das toxinas em células ou se protegem animais.

Para as pessoas picadas todos os anos, nada muda por enquanto. O que muda é o ponto de partida. A neutralização do veneno, a segurança, a estabilidade e a eficácia terapêutica têm todas de ser testadas antes de se poder considerar qualquer desenvolvimento clínico, e não foi anunciado nenhum calendário. A Anthropic está a divulgar as 211 conceções, as suas estruturas previstas e os resultados experimentais, para que outros grupos possam dar seguimento ao trabalho. As conclusões surgem num relatório técnico e não numa revista com revisão por pares, o que deixa as afirmações abertas a verificação independente.