A Anthropic afirma que o Claude descobriu um sistema enzimático até então desconhecido no DNA de vírus que infectam bactérias. Estudos anteriores já haviam registrado a enzima em seu núcleo, mas parecem ter deixado passar o que a cerca.
A Anthropic publicou os achados em 23 de setembro. Os achados constituem uma prova fundamental de que a IA já consegue identificar padrões que os especialistas humanos deixaram passar. Mas o que exatamente significa essa descoberta?
Por que alguém fora de um laboratório deveria se importar?
Muitas descobertas que mudaram a medicina começaram quando um cientista notou algo estranho na natureza. O uso pelos cientistas de enzimas de restrição, encontradas em bactérias, ajudou a lançar a indústria da biotecnologia.
Uma enzima de uma fonte termal de Yellowstone tornou-se a base da PCR. Esse método de cópia de DNA está hoje por trás de boa parte dos exames médicos modernos.
Agora o Claude deu esse passo de notar algo com apenas uma orientação geral dos cientistas da Anthropic. O CEO da Anthropic, Dario Amodei, argumenta que isso se encaixa em um padrão mais amplo. Em 2023, os modelos de IA tinham dificuldade com a matemática do ensino médio.
Até o final de 2026, diz ele, eles começam a resolver alguns dos problemas em aberto mais difíceis da área. Ele acredita que a IA para a biologia segue uma curva semelhante.
Se ele estiver certo, diz Amodei, descobertas mais rápidas poderiam revelar novos alvos de medicamentos e novos tipos de tratamentos. Isso não encurtaria os ensaios clínicos, mas poderia enviar muito mais candidatos promissores para o pipeline de fármacos.
Ele já escreveu antes que a IA poderia ajudar a curar a maioria das doenças em 5 a 10 anos. Ele classifica essa meta como apenas ligeiramente possível.
Por enquanto, cientistas humanos ainda conduzem cada experimento, e a função do novo sistema permanece desconhecida.
O que é exatamente o CRISPR?
As bactérias enfrentam ataques constantes de vírus chamados bacteriófagos, ou fagos. Muitas bactérias se defendem com um sistema chamado CRISPR.
O CRISPR funciona como um banco de memória. As bactérias armazenam pequenos trechos de DNA de invasores passados entre sequências repetidas, e os cientistas chamam esse trecho de array (matriz).
Cada trecho é copiado em um pequeno pedaço de RNA. Esse RNA então guia uma proteína para localizar e cortar o DNA viral correspondente se o mesmo vírus retornar.
Os cientistas notaram o CRISPR como um padrão de repetições incomum no DNA bacteriano. Mais tarde, aprenderam a inserir guias de RNA de seu próprio projeto, o que tornou o sistema programável e o transformou em uma ferramenta de edição genética hoje usada na medicina.
O que o Claude encontrou?
O sistema que o Claude encontrou é construído em torno de outro tipo de enzima chamada transcriptase reversa. Ela copia o RNA de volta para DNA e, segundo a Anthropic, as bactérias usam muitas dessas enzimas para combater vírus.
Os pesquisadores já haviam registrado essa enzima específica em um fago gigante, um vírus incomumente grande que infecta bactérias. Os estudos anteriores, no entanto, parecem ter passado por alto as características que definem o sistema. O Claude parece ser o primeiro a identificá-las.
Uma é uma proteína parceira cuja função ninguém conhece ainda. A outra é um longo array de repetições de DNA uniformemente espaçadas, disposto de forma muito parecida com um array de CRISPR. O CRISPR aparece sobretudo em bactérias, enquanto o ART surge principalmente nos fagos que as infectam.
A Anthropic chama esse conjunto de três partes de array-associated reverse transcriptases, ou ART. O agente Claude que o identificou registrou sua surpresa enquanto lia o DNA bruto.
Siga-nos no X para receber as últimas notícias assim que acontecem
Como o agente Claude o encontrou?
O agente foi um dos cerca de 950 agentes Claude que trabalhavam na mesma busca. Os cientistas da Anthropic o iniciaram com um único prompt, pedindo ao Claude que encontrasse novas transcriptases reversas em uma imensa base de dados de DNA.
Ao longo de 21 horas, os agentes usaram 210 milhões de tokens, os pequenos blocos de texto que os modelos de IA processam. Eles reuniram mais de 200.000 transcriptases reversas e selecionaram 3.500 novos sistemas candidatos.
Em seguida, os agentes reduziram essa lista aos 20 candidatos mais convincentes e redigiram relatórios para revisão humana. Segundo a Anthropic, esse tipo de análise pode levar de semanas a meses para um cientista experiente.
“Enquanto vasculhava a sequência de DNA bruta perto da RT, o agente exclamou: “[O DNA ao lado da RT] é espetacular: consigo ver a olho nu um array de repetições em tandem … isso é um array de repetições … semelhante ao CRISPR?!”
O agente por trás do ART trabalhou em grande parte como faria um cientista humano. Contou as repetições, mediu o espaçamento entre elas, comparou o arranjo com sistemas conhecidos e consultou a literatura em busca de relatos anteriores.
Os cientistas da Anthropic forneceram apenas o prompt e realizaram eles próprios o trabalho de laboratório. Os agentes usaram o próprio julgamento para escolher quais pistas valia a pena seguir.
Esse trabalho de laboratório ocorreu nas instalações da empresa na Bay Area, que não lida com patógenos que infectam humanos.
O que o laboratório descobriu até agora?
Os primeiros experimentos nesse laboratório oferecem uma pista inicial sobre como o ART poderia funcionar. A equipe descobriu que o array de repetições do ART é convertido em um conjunto de RNAs curtos distintos.
Isso ecoa o CRISPR, onde cada RNA curto atua como um guia que aponta o sistema para um alvo. A Anthropic afirma que o resultado sugere que algo semelhante pode estar acontecendo com o ART.
A combinação de características do ART também é rara. Segundo a Anthropic, apenas um punhado de outros sistemas conhecidos a compartilha.
Todos eles são programáveis e podem atuar sobre o DNA, por exemplo, cortando-o, copiando-o ou colando-o. Além do CRISPR, vários estão agora sendo desenvolvidos como ferramentas.
No entanto, a Anthropic não demonstrou que o ART consiga fazer nada disso. A empresa diz que ainda não conhece a função principal do sistema e que mais experimentos estão em andamento.
O que o CEO da Anthropic acha disso?
Amodei, presidente-executivo da Anthropic, disse no X que a empresa suspeita que o ART possa ser um novo mecanismo de edição genética. Em
“É fácil descartar isso como um caso isolado ou uma curiosidade, mas vimos repetidamente um padrão em que o desempenho da IA em novos domínios intelectuais passa de fraco a sobre-humano em questão de poucos anos”, disse ele.
Amodei observou que uma equipe de Stanford encontrou recentemente um sistema de transcriptase reversa com um array não codificante. Segundo ele, em alguns aspectos é semelhante ao ART, mas os dois evoluíram de forma independente.
Este é o próximo CRISPR?
Feng Zhang, pioneiro do CRISPR no MIT e no Broad Institute, analisou o preprint, um artigo inicial não revisado por pares. Ele classificou os arrays de repetições de RNA como intrigantes e dignos de investigação adicional.
Kevin Blake, microbiologista da Washington University School of Medicine, mostrou-se mais cético. Ele disse à Al Jazeera que o CRISPR na natureza é muito diferente do CRISPR, a tecnologia.
Ele também observou que inúmeras sequências semelhantes ao CRISPR permanecem não catalogadas, porque milhões de espécies de bactérias ainda precisam ser estudadas.
“Não há nada que indique que isso seja um rival do CRISPR-a-tecnologia, ou que possa ser desenvolvido em qualquer tipo de aplicação terapêutica ou prática”, comentou.
A Anthropic afirma que mais experimentos estão em andamento para descobrir como o ART funciona. Os resultados devem mostrar se suas repetições apontam para uma nova ferramenta programável ou para uma peculiaridade da biologia dos fagos.
Inscreva-se em nosso canal no YouTube para assistir a líderes e jornalistas oferecerem análises de especialistas
Fonte: BeInCrypto
