{"id":20081,"date":"2026-06-12T14:37:28","date_gmt":"2026-06-12T17:37:28","guid":{"rendered":"https:\/\/fenati.org.br\/cientistas-computador-quantico-processar-genoma\/"},"modified":"2026-07-02T23:13:42","modified_gmt":"2026-07-03T02:13:42","slug":"cientistas-computador-quantico-processar-genoma","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/cientistas-computador-quantico-processar-genoma\/","title":{"rendered":"Cientistas usam computador qu\u00e2ntico para processar genoma de v\u00edrus"},"content":{"rendered":"

Computador qu\u00e2ntico –<\/strong> Um grupo de cientistas conseguiu carregar, pela primeira vez, o genoma completo de um v\u00edrus real em um computador qu\u00e2ntico, em um avan\u00e7o considerado relevante para aproximar a computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica das aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas em biologia e sa\u00fade. O experimento foi realizado durante o Quantum for Bio (Q4Bio), programa internacional competitivo de pesquisa criado para acelerar aplica\u00e7\u00f5es da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica na sa\u00fade humana.<\/p>\n

Os pesquisadores utilizaram a unidade de processamento qu\u00e2ntico Heron, de 156 qubits, da IBM, para codificar o genoma completo do v\u00edrus da hepatite D<\/a> (HDV). A iniciativa teve como objetivo demonstrar que computadores qu\u00e2nticos podem trabalhar com dados gen\u00f4micos reais em um formato compat\u00edvel com o funcionamento dessas m\u00e1quinas.<\/p>\n

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O desafio envolveu uma etapa fundamental: transformar a linguagem gen\u00e9tica em informa\u00e7\u00e3o process\u00e1vel por sistemas qu\u00e2nticos. Enquanto os genomas s\u00e3o naturalmente armazenados como longas sequ\u00eancias das letras A, C, G e T\/U, os computadores qu\u00e2nticos operam com estados representados por qubits. Por isso, n\u00e3o basta transferir diretamente as sequ\u00eancias de DNA para o hardware; \u00e9 necess\u00e1rio converter essas informa\u00e7\u00f5es para uma representa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica adequada para prepara\u00e7\u00e3o, manipula\u00e7\u00e3o e medi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A equipe do Wellcome Sanger Institute desenvolveu um m\u00e9todo para traduzir o genoma do HDV para um formato compat\u00edvel com computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. Segundo os pesquisadores, isso permitiu que algoritmos qu\u00e2nticos analisassem informa\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica real, indo al\u00e9m de aplica\u00e7\u00f5es puramente te\u00f3ricas.<\/p>\n

Em nota, os cientistas afirmaram que concentraram esfor\u00e7os em genomas particularmente complexos e vari\u00e1veis, tipos de problemas que podem superar a capacidade dos computadores cl\u00e1ssicos atuais, incluindo sistemas de intelig\u00eancia artificial.<\/p>\n

\u201cQuando trabalhamos com pangenomas, a informa\u00e7\u00e3o \u00e9 apresentada como um labirinto emaranhado, mas estamos construindo algoritmos qu\u00e2nticos para ajudar a encontrar o melhor caminho por esse labirinto quando ferramentas regulares, como computadores cl\u00e1ssicos, simplesmente ficam presos sem sa\u00edda\u201d, disse Sergii Strelchuk, l\u00edder da equipe de pesquisa e professor associado do Departamento de Ci\u00eancia da Computa\u00e7\u00e3o da Universidade de Oxford. \u201cNosso objetivo \u00e9 uma ideia simples, mas capaz de mudar o jogo: levar a computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica ao mundo da gen\u00f4mica.\u201d<\/p>\n

O experimento faz parte de uma s\u00e9rie de avan\u00e7os j\u00e1 demonstrados pelos pesquisadores dentro do projeto Q4Bio. Anteriormente, a equipe havia mostrado quatro capacidades centrais da gen\u00f4mica em hardware qu\u00e2ntico real. Entre elas est\u00e3o a codifica\u00e7\u00e3o de sequ\u00eancias de DNA para formatos compat\u00edveis com computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, o alinhamento de sequ\u00eancias para compara\u00e7\u00e3o com genomas de refer\u00eancia, a montagem de pangenomas a partir de dados de m\u00faltiplos indiv\u00edduos e a constru\u00e7\u00e3o de \u00e1rvores filogen\u00e9ticas para identificar rela\u00e7\u00f5es evolutivas entre organismos.<\/p>\n

A escolha do v\u00edrus da hepatite D ocorreu por combinar relev\u00e2ncia cl\u00ednica e caracter\u00edsticas gen\u00e9ticas desafiadoras. Embora possua um genoma relativamente pequeno (cerca de 1,7 mil nucleot\u00eddeos de RNA circular) o HDV apresenta estruturas secund\u00e1rias complexas e sofre muta\u00e7\u00f5es rapidamente, comportamento comum entre v\u00edrus de RNA.<\/p>\n

Transmitido pelo sangue e por contato com fluidos corporais infectados, o HDV pode causar infec\u00e7\u00f5es hep\u00e1ticas graves. Segundo os pesquisadores, essas caracter\u00edsticas fazem dele um modelo adequado para testar novas ferramentas computacionais voltadas \u00e0 biologia.<\/p>\n

O estudo tamb\u00e9m destaca o potencial da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica para trabalhar com pangenomas, estruturas que re\u00fanem sequ\u00eancias gen\u00f4micas de diversos indiv\u00edduos de uma mesma esp\u00e9cie. Diferentemente de uma simples cole\u00e7\u00e3o de genomas armazenados lado a lado, os pangenomas representam a diversidade gen\u00e9tica de popula\u00e7\u00f5es inteiras em uma \u00fanica estrutura de dados.<\/p>\n

\u00c0 medida que novos genomas s\u00e3o adicionados, cresce rapidamente a quantidade de informa\u00e7\u00f5es que precisam ser representadas, comparadas e indexadas. Esse aumento da complexidade pode sobrecarregar recursos computacionais convencionais, enquanto sistemas qu\u00e2nticos oferecem a possibilidade de representar e processar m\u00faltiplos padr\u00f5es gen\u00e9ticos simultaneamente.<\/p>\n

De acordo com a equipe, essa caracter\u00edstica pode tornar determinadas tarefas de busca e compara\u00e7\u00e3o em larga escala mais r\u00e1pidas ou mais eficientes do que em computadores tradicionais.<\/p>\n

Os pesquisadores afirmam que, no futuro, an\u00e1lises gen\u00f4micas mais avan\u00e7adas poder\u00e3o contribuir para o monitoramento mais \u00e1gil de doen\u00e7as infecciosas, ampliar a compreens\u00e3o sobre dist\u00farbios gen\u00e9ticos raros e facilitar a identifica\u00e7\u00e3o de muta\u00e7\u00f5es associadas a doen\u00e7as.<\/p>\n

Em nota, James McCafferty, diretor de informa\u00e7\u00e3o do Wellcome Sanger Institute, afirmou que inserir o genoma da hepatite D em um computador qu\u00e2ntico abre caminho para enfrentar problemas biol\u00f3gicos que at\u00e9 agora estavam al\u00e9m do alcance dos computadores cl\u00e1ssicos.<\/p>\n

Apesar do resultado promissor, Sergii Strelchuk e os demais integrantes do Q4Bio destacam que aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas ainda podem levar anos para chegar ao uso cotidiano. O pr\u00f3ximo passo do grupo \u00e9 transformar essas capacidades em um servi\u00e7o acess\u00edvel \u00e0 comunidade cient\u00edfica, permitindo que pesquisadores submetam dados e escolham entre abordagens cl\u00e1ssicas, qu\u00e2nticas ou h\u00edbridas para resolver desafios computacionais complexos.<\/p>\n

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(Com informa\u00e7\u00f5es de Olhar Digital)<\/em><\/strong><\/p>\n

(Foto: Reprodu\u00e7\u00e3o\/Magnific\/saac1112)<\/em><\/strong><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Experimento converteu o genoma do v\u00edrus da hepatite D para um formato compat\u00edvel com hardware qu\u00e2ntico, abrindo novos caminhos para pesquisas gen\u00e9ticas e biom\u00e9dicas<\/p>","protected":false},"author":16,"featured_media":20082,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[35],"tags":[13],"class_list":["post-20081","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ti","tag-sindical"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20081","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20081"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20081\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":20420,"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20081\/revisions\/20420"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20082"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20081"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20081"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/fenati.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20081"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}