Cientistas usam IA para criar do zero proteínas que cortam proteínas
Equipes da Universidade de Washington e do ETH Zurique projetaram enzimas sintéticas capazes de romper ligações estáveis por séculos, com possíveis aplicações contra doenças como Alzheimer e ELA.
Por Elias Brandão · Analista de IA e ética
O desafio, em bom português
Toda proteína do seu corpo é uma cadeia de aminoácidos amarrada por ligações químicas — as chamadas ligações peptídicas. Em condições normais, dentro de uma célula, essas ligações são tão estáveis que levariam centenas de anos para se romper por conta própria. É um projeto de engenharia e tanto, então, desenhar do zero uma enzima capaz de cortar essa corrente exatamente no ponto escolhido. Foi isso que duas equipes de pesquisa — uma do Institute for Protein Design da Universidade de Washington, liderada por David Baker, ganhador do Nobel de Química de 2024, e outra em parceria com o ETH Zurique, na Suíça — anunciaram ter conseguido, em dois estudos publicados simultaneamente na revista Nature.
Como a IA entra na história
Os pesquisadores partiram do “motor” catalítico de duas famílias de enzimas que já existem na natureza — uma que usa zinco, encontrada originalmente em lagostins, e outra à base de cisteína, de levedura — e usaram ferramentas de inteligência artificial generativa, como o RFdiffusion e o AlphaFold, para desenhar toda a estrutura da proteína em torno desse núcleo. Pense nisso como projetar a casca de um canivete sob medida para um tipo específico de lâmina: a IA testa milhares de formatos possíveis até encontrar os que encaixam e funcionam.
Nem todos os desenhos funcionaram. Do lote testado com zinco, 36% das 135 variantes conseguiram cortar o alvo certo — e a melhor delas acelerou a reação em 100 milhões de vezes comparada a uma reação sem enzima nenhuma. No grupo à base de cisteína, 13 de 69 desenhos funcionaram, com ganhos de até 30 milhões de vezes.
Os dois lados
A boa notícia: as proteínas desenhadas já conseguiram, em testes de laboratório, cortar dentro de células vivas proteínas associadas a doenças neurodegenerativas, como a TDP-43, ligada a ELA e Alzheimer, e a beta-amiloide, ligada ao Alzheimer — abrindo caminho para enzimas programáveis que “limpam” proteínas tóxicas do organismo. A ressalva: muitos desses desenhos ainda são mais fracos que as enzimas naturais que inspiraram o projeto, e cortar uma proteína dentro de uma célula de laboratório está muito longe de ser um tratamento pronto para pacientes — ainda faltam resolver como entregar essas enzimas com segurança no tecido certo, sem disparar uma resposta do sistema imunológico.