Software de IA Tunisino Fornece Alertas Antecipados de Variantes Perigosas da COVID-19

EQUIPA DA ADF

Um software de inteligência artificial (IA) de uma empresa tunisina faz parte de uma parceria para identificar potenciais variantes mortais da COVID-19 antes de elas se propagarem.

A InstaDeep foi fundada em Túnis, em 2014, com apenas 2.000 dólares, para desenvolver a próxima geração de software de IA para o fabrico de produtos electrónicos, logística e biotecnologia. No início de 2021, a InstaDeep uniu esforços com a BioNTech da Alemanha para criar um programa de IA a fim de prever novas variantes perigosas. Eles descrevem o programa como um sistema de alerta antecipado.

“Pela primeira vez, variantes de alto risco podem ser detectadas num instante, poupando potencialmente meses de tempo precioso,” co-fundador e PCA da InstaDeep, Karim Beguir, disse num comunicado. “Estamos abertos para tornar o nosso trabalho de pesquisa disponível para o público e, o mais importante de tudo, estamos ansiosos por ver o seu impacto contínuo no mundo real.”

Depois do anúncio da InstaDeep, no início de Janeiro, a empresa angariou 100 milhões de dólares junto de investidores, incluindo a BioNTech, Google e uma operadora de caminhos-de-ferro da Alemanha, Deutsche Bahn. A InstaDeep possui pesquisadores e engenheiros na Nigéria, África do Sul e Tunísia bem como na Grã-Bretanha, França e nos Emirados Árabes Unidos.

O software de IA analisa amostras da COVID-19 carregadas para uma base de dados que faz o catálogo de sequências genéticas do vírus enquanto este se movimenta pelo mundo.

O software procura por alterações importantes nas proteínas spike — as “chaves” que o vírus utiliza para abrir as células em que se replica. As proteínas spike também são uma parte vital da forma como o sistema imunológico identifica e neutraliza o vírus.

As mutações das proteínas spike podem ajudar o vírus a escorregar, passando pelos guardas dos portões do sistema imunológico.

A quantidade de amostras da COVID-19 que chegam à base de dados é grande demais para que os especialistas humanos as analisem de forma rápida, de acordo com Beguir.

“Mais de 10.000 sequências de novas variantes são actualmente descobertas a cada semana, e os especialistas humanos simplesmente não são capazes de lidar com dados complexos nesta escala,” disse Beguir.

As variantes evoluem de forma natural quando o vírus se replica dentro das células. Cada infecção é uma nova oportunidade para que o vírus crie uma variante que pode escapar do sistema imunológico. A maior parte das variantes são inofensivas, mas outras, como a variante Delta, vem a ser uma das que mais vítimas fazem em todo o mundo.

Recentemente, pelo menos duas variantes descobertas na África do Sul — a C.1.2 e a Ómicron — demonstraram que apresentavam o número mais elevado de mutações já registado. Os cientistas afirmam que aquelas mutações possivelmente ocorreram quando uma pessoa com sistema imunológico comprometido enfrentava dificuldades para combater uma infecção.

Enquanto as equipas desenvolviam o software, entre Setembro de 2020 e Novembro de 2021, a IA da InstaDeep colocou um alerta em todas as 13 principais variantes do mundo, excepto uma, como sendo potencialmente perigosas, semanas ou meses antes de a Organização Mundial de Saúde (OMS) ter emitido um alarme sobre elas. O sistema de IA identificou a variante Alfa como uma preocupação depois de avaliar 25 amostras. A OMS fez a mesma avaliação depois de estudar aproximadamente 1.600 amostras.

A única variante que escapou ao sistema de alerta antecipado da InstaDeep foi a variante Delta, que foi primeiramente identificada na Índia. A Índia possui capacidade limitada para sequenciar os genomas do vírus e restrições para exportação de dados biológicos, por isso, a base de dados globais não teve informações suficientes sobre a variante Delta para que a IA pudesse fazer o seu trabalho, observou Beguir num documento publicado no servidor bioRxiv.

De acordo com a BioNTech, com dados suficientes, o software pode identificar uma variante potencialmente ameaçadora em menos de um dia depois de examinar uma amostra. A Ómicron foi identificada no mesmo dia em que foi estudada.

“O alerta antecipado sobre potenciais variantes de alto risco pode ser uma ferramenta eficaz para alertar os investigadores, os desenvolvedores de vacinas, as autoridades sanitárias e os legisladores, oferecendo, deste modo, mais tempo para se responder a novas variantes de preocupação,” disse o co-fundador e PCA da BioNTech, Dr. Uğur Şahin.