Em 28 de maio de 2025, pesquisadores da Universidade de Missouri anunciaram o desenvolvimento de uma ferramenta de inteligência artificial (IA) capaz de prever a estrutura tridimensional dos cromossomos em células individuais. Esse avanço oferece uma nova perspectiva sobre o funcionamento dos genes e pode revolucionar o campo da genética e da biomedicina.
O desafio da estrutura cromossômica em células individuais
Cada célula humana contém aproximadamente dois metros de DNA compactado em estruturas chamadas cromossomos. A maneira como o DNA é dobrado dentro do núcleo celular influencia quais genes estão ativos ou inativos. Alterações nessa organização podem levar a disfunções celulares e doenças, incluindo o câncer.
Tradicionalmente, os cientistas analisavam dados que representavam médias de milhões de células, dificultando a observação das variações individuais. A nova ferramenta de IA supera essa limitação ao permitir a análise da estrutura cromossômica em células únicas.
A inovação da IA na modelagem 3D
Desenvolvida por Yanli Wang e Jianlin “Jack” Cheng, a IA utiliza redes neurais gráficas para reconstruir a forma tridimensional dos cromossomos a partir de dados de células individuais, mesmo quando esses dados são incompletos ou ruidosos. A ferramenta é capaz de identificar padrões sutis e estimar estruturas cromossômicas com alta precisão, superando métodos anteriores em mais de duas vezes em termos de acurácia.
Além disso, a IA é projetada para reconhecer estruturas biológicas corretamente, independentemente de sua orientação espacial, o que é crucial para a análise precisa de dados celulares.
Implicações para a pesquisa genética e médica
A capacidade de modelar a estrutura cromossômica em células individuais abre novas possibilidades para a compreensão de como os genes funcionam e como as doenças se desenvolvem. Por exemplo, pode ajudar a identificar como alterações na organização do DNA contribuem para o início de doenças como o câncer.
Os pesquisadores disponibilizaram a ferramenta gratuitamente para a comunidade científica, permitindo que outros cientistas a utilizem em suas pesquisas. Os próximos passos incluem aprimorar a IA para construir estruturas de genomas inteiros em alta resolução, oferecendo uma visão ainda mais detalhada do plano genético das células humanas.
Fonte:
University of Missouri-Columbia. “New AI tool reveals single-cell structure of chromosomes — in 3D.” ScienceDaily, 28 de maio de 2025. Disponível em: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250528131824.htm
