IA cria enzimas que cortam proteínas escolhidas, em laboratório

As proteases são as tesouras da biologia: enzimas que decompõem proteínas em peptídeos e até em aminoácidos isolados. Médicos e indústria já dependem delas para limpar tecidos, digerir resíduos e ajudar a fabricar produtos do quotidiano. Até agora, eram provenientes da natureza. Em 2026, uma equipa liderada por David Baker, da Universidade de Washington, mostrou que a inteligência artificial consegue concebê-las do zero e que algumas das novas enzimas desempenham bem a sua função.

A dificuldade reside na dupla tarefa. Uma enzima tem de reconhecer uma sequência proteica escolhida e cortá-la com eficácia. A IA já tinha produzido novas formas de proteínas, mas uma tesoura molecular funcional era um desafio diferente. Os investigadores encadearam várias ferramentas. O RFdiffusion2, numa versão chamada RFD2-MI, concebeu a forma tridimensional e a estrutura central de cada proteína. O ProteinMPNN e um programa afim, o EnhancedMPNN, escolheram as sequências de aminoácidos que permitem à enzima e ao seu alvo encaixarem-se. Em seguida, o AlphaFold 3 previu a forma final de cada conceção digital e verificou o grau de correspondência com o plano. O ciclo foi repetido dezenas de vezes para cada família.

Seguiram-se os testes. As bactérias produziram uma longa cadeia proteica que juntava a enzima candidata, a sua sequência-alvo e uma proteína marcadora luminescente. Se a enzima cortasse o alvo, o marcador era libertado. Das 69 candidatas a proteases de cisteína, 13 cortaram os seus alvos. As conceções de proteases de zinco saíram-se melhor: 36 % das 135 candidatas cortaram o peptídeo correspondente. A equipa recorreu depois à IA para aperfeiçoar as opções mais fortes. Tornou a melhor enzima de zinco 30 vezes mais rápida a cortar e produziu uma enzima de cisteína que cortava exatamente no local pretendido. «Os nossos resultados mostram que a conceção de enzimas de novo avançou muito para além das reações-modelo com substratos ativados», escrevem os autores.

Algumas enzimas foram também orientadas para doenças. Uma protease concebida por IA cortou a TDP-43 completa, uma proteína que se acumula de forma anormal na ELA, a doença dos neurónios motores mais comum, e em algumas formas de demência. Outras versões cortaram fragmentos de amiloide beta, ligada à doença de Alzheimer, e de amiloide sérica A, associada a lesões graves de órgãos na amiloidose sistémica. As enzimas ainda não foram testadas em ensaios clínicos em humanos, e os autores não indicam um calendário para essa etapa.

O que muda, e para quem? Para as empresas que desenvolvem medicamentos e para os químicos industriais, o estudo sugere que as enzimas poderiam ser concebidas sob encomenda, visando uma região específica de uma proteína em vez de qualquer alvo que a natureza tivesse fornecido por acaso. Isso exigiria anos de trabalho adicional: as taxas de sucesso continuam parciais, os testes foram feitos em laboratório e os autores não dizem quando uma candidata poderia chegar aos doentes. Por enquanto, a mudança é metodológica. A conceção de uma enzima funcional, que estava fora de alcance há alguns anos, começa agora num computador e acaba num tubo de ensaio.