Software de IA identifica genes de vírus que infectam bactérias com 98% de precisão
Ferramenta Pelican, desenvolvida pela USP, apresentou desempenho superior a outros programas e pode impulsionar tratamentos como a fagoterapia.
Por Redação Diário Local
Pesquisadores desenvolveram um programa baseado em inteligência artificial para localizar genes de bacteriófagos, vírus que infectam bactérias. A ferramenta, batizada de Pelican, alcançou uma taxa média de acerto de 98% na identificação de genes em amostras de genomas virais já conhecidos pela ciência.
O trabalho foi conduzido no Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (Cepid B3), um dos centros de pesquisa e inovação apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). O software apresentou desempenho superior ao de outros programas de bioinformática avaliados nos testes.
Como funciona o Pelican?
Para realizar a identificação, o Pelican combina as predições de quatro ferramentas de bioinformática distintas. O sistema opera da seguinte forma: quando pelo menos três dessas ferramentas apontam para a mesma região do DNA, o programa aceita a predição como correta.
Caso os resultados dessas ferramentas divirjam, o software utiliza métodos estatísticos, comparações com bancos de dados biológicos e modelos de aprendizado de máquina para avaliar quais regiões têm maior probabilidade de conter genes reais. O sistema também é capaz de analisar casos em que os genes preditos se sobrepõem.
Fernando Pacheco Nobre Rossi, principal desenvolvedor da ferramenta, explicou que a maioria dos programas atuais foi criada para analisar bactérias, mas os genomas de fagos possuem peculiaridades que exigem identificações de regiões ligeiramente diferentes.
Aplicações na medicina e saúde
Os bacteriófagos, conhecidos como fagos, possuem aplicações promissoras na medicina, biotecnologia e agricultura. Na área da saúde, uma das frentes de maior interesse é a fagoterapia, que utiliza esses agentes para neutralizar bactérias causadoras de infecções.
Essa estratégia ganha relevância global devido ao aumento da resistência bacteriana ao uso de antibióticos comuns. Embora a anotação genômica não comprove sozinha a segurança de um tratamento, ela fornece dados essenciais para entender o comportamento do microrganismo e selecionar candidatos para estudos contra agentes infecciosos.
A pesquisa foi coordenada pelo professor João Carlos Setubal no Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP). Segundo o pesquisador, o trabalho integra um projeto mais amplo voltado à produção de ferramentas inovadoras para análise de genomas de fagos.