A Google DeepMind reuniu previsões moleculares para nove mil milhões de variantes de ADN, criando o AlphaGenome Atlas, um catálogo que cobre todas as possíveis alterações de uma única letra no genoma humano.
A Google DeepMind apresentou o AlphaGenome Atlas, uma plataforma que reúne previsões sobre o impacto molecular de nove mil milhões de variantes de DNA, cobrindo todas as possíveis alterações de uma única letra no genoma humano. É descrito como o catálogo mais abrangente alguma vez criado para interpretar mutações genéticas e está disponível para investigação académica através de um portal intuitivo e gratuito, refere no seu blog.
O objetivo é ajudar a ultrapassar a limitação central da biologia moderna, que passa por compreender como cada variação genética altera os processos moleculares. Isto é algo impossível de testar experimentalmente em larga escala devido ao número colossal de mutações possíveis.
A DeepMind já tinha avançado nesta área com o modelo AlphaGenome, usado para prever o efeito de variantes específicas, mas faltava uma visão global que abrangesse todo o genoma. Ao fazer a pré-computação destas previsões, a equipa criou um recurso acessível que amplia de forma significativa o alcance do modelo original. O Atlas funciona como um mapa que relaciona cada alteração genética com os seus efeitos moleculares, permitindo uma leitura organizada e comparável das consequências de cada variante.
Veja o vídeo:
Para facilitar a análise, foi também introduzido o AVI, um novo indicador que condensa previsões do AlphaGenome e do AlphaMissense num único valor, permitindo ordenar variantes e interpretar os seus efeitos de forma rápida. O AVI inclui ainda atribuições de características que mostram quais os processos biológicos que contribuem para o impacto previsto, tais como a regulação genética ou alterações na proteína resultante. O Atlas reúne também mais de 2.500 sequências recorrentes de ADN, os chamados “motivos”, que ajudam a identificar padrões regulatórios no genoma.
O conjunto de dados é massivo, oferecendo um petabyte de informação, ultrapassando em muito a dimensão da base de dados AlphaFold. Tal como aconteceu com o AlphaFold, a intenção é tornar estas previsões acessíveis a investigadores de diferentes áreas, incluindo aqueles sem experiência em programação, através de visualizações intuitivas e ferramentas integradas.
O Atlas liga diretamente as variantes às sequências funcionais que estas afetam, oferecendo previsões moleculares para cada mutação em centenas de tipos de células humanas e de ratos. A utilidade prática também já começou a ser demonstrada. Colaboradores externos usaram o AVI para identificar variantes relevantes em doenças raras ainda sem explicação, incluindo uma mutação no gene DNM1 associada a encefalopatia epilética, cuja função foi confirmada experimentalmente e ligada a erros de emenda genética.
Noutra aplicação, os investigadores analisaram dados de mais de 54 mil participantes do UK Biobank e conseguiram detetar mais variantes não codificantes associadas a características comuns, aumentando a capacidade de identificar sinais que antes se perdiam no ruído estatístico. Ao agrupar variantes raras segundo os seus efeitos moleculares previstos, o investigador Gareth Hawkes conseguiu revelar 22% mais associações genéticas não codificantes, que de outra forma permaneceriam invisíveis no ruído desses dados.
Este trabalho permitiu destacar variantes que influenciam níveis de proteínas importantes, como PLA2G7 e EGLN1, ligadas ao envelhecimento e à resposta ao oxigénio. O Atlas também ajuda a mapear motivos regulatórios, permitindo distinguir fatores de transcrição que apenas afetam a acessibilidade do ADN daqueles que também ativam ou silenciam os genes, oferecendo pistas adicionais para interpretar as variantes não codificantes.
A DeepMind vê o AlphaGenome Atlas como um ponto de partida para mapas genómicos cada vez mais precisos, à medida que os modelos de IA evoluem. O recurso pode ser integrado em sistemas mais amplos, como o Google Antigravity, para apoiar fluxos de trabalho científicos completos. O acesso é gratuito para uso não comercial e será disponibilizado comercialmente atravé
(Teksapo)