IA começa a escrever DNA inédito e avança na biologia sintética

DNA inédito  – Ferramentas de inteligência artificial treinadas com grandes volumes de dados genéticos começam a projetar sequências de DNA que nunca existiram na natureza. Embora a criação de vida sintética funcional ainda esteja longe de se tornar realidade, um novo modelo genômico indica que a IA pode ajudar cientistas a redesenhar os blocos fundamentais da biologia.

A possibilidade de criar organismos totalmente novos acompanha a biologia sintética desde que cientistas aprenderam a ler e editar o DNA. Um estudo recente publicado na revista Nature mostra que a inteligência artificial pode estar aproximando esse cenário. Pesquisadores desenvolveram um modelo capaz de analisar sequências genéticas e também gerar novas combinações, abrindo caminho para o design de genomas artificiais.

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Experimentos anteriores com genomas sintéticos

A ideia de produzir vida artificial não é inédita. Em 2008, cientistas conseguiram sintetizar o genoma completo da bactéria Mycoplasma genitalium, que possui cerca de 580 mil “letras” de DNA.

Depois de reconstruir esse material geneticamente, ele foi inserido em uma célula receptora, que passou a operar com o genoma sintético. Apesar de ser considerado um marco, o processo utilizou como base um genoma já existente na natureza. O grande desafio científico permanece sendo a criação de um genoma totalmente novo.

Um modelo de linguagem para DNA

A inteligência artificial entra nesse cenário com o desenvolvimento do sistema Evo2, treinado com trilhões de letras de DNA provenientes de organismos de diferentes partes do planeta. Assim como modelos de linguagem aprendem padrões em textos humanos, o sistema identifica padrões na informação genética.

Com esse treinamento, a ferramenta consegue analisar sequências genéticas, prever possíveis funções biológicas e gerar novas combinações de DNA. Pesquisadores descrevem o sistema como uma espécie de modelo de linguagem aplicado aos genomas, capaz de produzir sequências que não existem na natureza.

Testes iniciais com vírus

Versões anteriores do modelo já foram utilizadas em experimentos com vírus que infectam bactérias, conhecidos como bacteriófagos. Em um estudo realizado em 2025, cientistas geraram genomas artificiais desses vírus e os inseriram em bactérias Escherichia coli.

Dos 285 genomas projetados por inteligência artificial, apenas 16 resultaram em vírus funcionais capazes de infectar e destruir bactérias. O resultado foi visto como um avanço importante, mas também mostrou as limitações do processo, já que a maioria das sequências projetadas não funcionou.

O desafio de criar genomas completos

Os vírus possuem genomas relativamente simples, com poucos genes e algumas milhares de letras de DNA. Já organismos celulares, como bactérias ou leveduras, apresentam estruturas genéticas muito mais complexas.

Para avaliar esse desafio, o modelo Evo2 foi utilizado para gerar sequências inspiradas no genoma da bactéria Mycoplasma genitalium, no DNA mitocondrial humano e em um cromossomo da levedura Saccharomyces cerevisiae. Análises computacionais indicaram que cerca de 70% dos genes criados pareciam plausíveis.

Ainda assim, essa taxa não é suficiente para gerar organismos viáveis. Um único erro em um gene essencial pode impedir que uma célula sobreviva.

Organização do DNA também importa

Outro obstáculo está na organização do genoma. Dentro das células, os genes não aparecem de forma aleatória: a posição de cada sequência influencia quando e como ela será ativada.

Por isso, um genoma que parece correto em análises computacionais pode não funcionar em uma célula real. Avaliar se a sequência genética faz sentido no computador é diferente de demonstrar que ela realmente funciona biologicamente.

Testes laboratoriais são gargalo

Mesmo quando a inteligência artificial gera sequências promissoras, transformá-las em organismos reais exige um processo complexo. É necessário sintetizar grandes quantidades de DNA, montar essas sequências na ordem correta, inseri-las em uma célula hospedeira e testar se o sistema biológico funciona.

Cada uma dessas etapas pode ser cara e tecnicamente desafiadora. Por isso, alguns pesquisadores defendem que o futuro da área dependerá da combinação entre inteligência artificial, robótica e laboratórios automatizados capazes de testar rapidamente diferentes sequências genéticas.

Aplicações possíveis da tecnologia

Nem todos os cientistas acreditam que o objetivo principal seja criar organismos inteiros a partir do zero. Para muitos pesquisadores, a maior utilidade desses modelos de IA pode estar no design de conjuntos específicos de genes voltados para tarefas práticas.

Entre as aplicações apontadas estão a produção de biocombustíveis, a degradação de poluentes e o desenvolvimento de novos medicamentos.

A combinação entre inteligência artificial, síntese de DNA e automação experimental começa a redefinir os limites da biologia. A criação de vida sintética completa ainda pode estar distante, mas as máquinas já começam a aprender a linguagem da vida e a sugerir novas sequências dentro desse código biológico.

(Com informações de Gizmodo)
(Foto: Reprodução/Freepik/Kjpargeter)