Correr o modelo antecipadamente

A Google DeepMind publicou na segunda-feira o AlphaGenome Atlas, uma base de dados de previsões geradas por IA sobre como as mudanças de uma só letra no ADN humano afetam a biologia molecular.

A escala vem de aritmética simples. O genoma humano de referência tem cerca de três mil milhões de letras e, em cada posição, há três substituições possíveis. São nove mil milhões de variantes, e a DeepMind correu o seu modelo AlphaGenome sobre todas elas antecipadamente.

O resultado ocupa cerca de um petabyte. A DeepMind afirma que isso torna o Atlas mais de trinta vezes maior do que a base de dados do AlphaFold, o recurso de estruturas proteicas que a empresa publicou em 2021 e alargou a mais de 200 milhões de previsões em 2022.

O que prevê, e o número único no topo

O AlphaGenome compara uma sequência de ADN original com outra alterada e prevê como a mudança pode afetar a expressão génica e outra atividade reguladora. Pré-calcular isso elimina o passo em que um investigador tem de correr ele próprio um modelo para perguntar sobre uma variante.

Um microscópio ao lado de suportes de tubos de ensaio e balões numa bancada de laboratório
O Atlas é gratuito para investigação académica através de um portal, uma API e o Google Antigravity. Imagem ilustrativa. Tima Miroshnichenko · pexels · Pexels License

A par das previsões em bruto, a DeepMind divulgou a pontuação AlphaGenome Variant Impact, ou AVI. Condensa as previsões do AlphaGenome e do AlphaMissense — o modelo da empresa para variantes que alteram proteínas — num único número, para que variantes em regiões codificantes e não codificantes possam ser ordenadas na mesma escala.

Este último ponto é o útil. A maior parte do genoma humano não codifica proteínas, e a maioria das ferramentas de interpretação de variantes era mais forte precisamente onde o AlphaMissense já funcionava. Uma variante reguladora afastada de qualquer gene tem sido historicamente muito mais difícil de pontuar.

Acesso

O Atlas é gratuito para investigação académica, através de um portal web, da API do AlphaGenome e como competência no Google Antigravity. O acesso comercial passará pelo Google Cloud.

Filas de bastidores de servidores num centro de dados
A base de dados ocupa cerca de um petabyte, mais de trinta vezes a do AlphaFold. Imagem ilustrativa. Brett Sayles · pexels · Pexels License

A DeepMind nomeia como parceiros de investigação o Broad Institute, a Universidade de Exeter, o Stowers Institute for Medical Research, o Boston Children’s Hospital e o consórcio GREGoR. Tanto a Nature como a IEEE Spectrum noticiaram o lançamento.

O que vigiar a seguir

Estas são previsões, não medições. O valor do Atlas depende de como as saídas do AlphaGenome resistem a dados experimentais para variantes que ninguém caracterizou ainda, e essa é uma pergunta que a comunidade da genética responde devagar, um referencial de cada vez.

O que há de concreto a vigiar é se os fluxos clínicos de interpretação de variantes começam a citar pontuações AVI, e com que base probatória. As estruturas do AlphaFold tornaram-se infraestrutura porque as pessoas as verificaram; o mesmo teste aplica-se aqui, e ainda não foi feito.