Prêmio Nobel de Química é concedido a cientistas por trabalhos com proteínas

LONDRES – Três cientistas que descobriram técnicas poderosas para decodificar e até projetar novas proteínas – os blocos de construção da vida – receberam o Prêmio Nobel de Química na quarta-feira. O seu trabalho alavancou tecnologias avançadas, incluindo inteligência artificial, e tem o potencial de transformar a forma como novos medicamentos e outros materiais são produzidos.

O prêmio foi concedido a David Baker, bioquímico da Universidade de Washington em Seattle, e a Demis Hassabis e John Jumper, cientistas da computação do Google DeepMind, um laboratório anglo-americano de pesquisa de inteligência artificial com sede em Londres.

Heiner Linke, presidente do Comitê do Nobel de Química, disse que o prêmio reconhece pesquisas que “resolveram um grande desafio na química e particularmente na bioquímica ao longo de décadas”.

“É esse avanço que está sendo reconhecido hoje”, disse ele.

As proteínas são moléculas complexas com milhares de átomos que se torcem, giram, dão voltas e espiralam em inúmeras formas, determinando sua função biológica. Durante décadas, os cientistas sonharam em ser capazes de projetar e construir novas proteínas com eficiência.

Baker, de 62 anos, cujo trabalho é financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde desde a década de 1990, desenvolveu um programa de computador chamado Rosetta que ajudou a analisar informações sobre proteínas existentes em bases de dados abrangentes para construir novas proteínas, que não ocorrem na natureza.

“Parece que com esta tecnologia é agora possível construir quase qualquer tipo de proteína”, disse Johan Åqvist, do Comité do Nobel.

Hassabis, 48, e Jumper, 39, desenvolveram um modelo de inteligência artificial que previu a estrutura de praticamente todas as 200 milhões de proteínas que os investigadores já identificaram.

A dupla “conseguiu decifrar o código. Através do uso inteligente da inteligência artificial, eles foram capazes de prever a estrutura complexa de praticamente todas as proteínas conhecidas na natureza”, disse Linke.

A capacidade de conceber individualmente novas proteínas – e compreender melhor as proteínas existentes – poderia permitir aos investigadores desenvolver novos tipos de medicamentos e vacinas.

Também poderia permitir que os cientistas desenvolvessem novas enzimas para decompor plásticos ou outros resíduos que neutralizariam a poluição, disse Baker em entrevista coletiva, ou até mesmo desenvolver materiais inteiramente novos para semicondutores.

“Acho que há perspectivas fantásticas de produzir medicamentos melhores – medicamentos que são mais inteligentes e que só funcionam na hora certa e no lugar certo do corpo”, disse Baker à Associated Press.

Um exemplo é um potencial spray nasal que pode retardar ou impedir a rápida propagação de certos vírus, como o COVID-19, disse ele. Outro é um medicamento que interrompe a cascata de sintomas conhecida como tempestade de citocinas.

“Esse sempre foi o Santo Graal. Se pudéssemos descobrir como as sequências de proteínas se dobram em suas respectivas estruturas, seria possível projetar sequências de proteínas para se dobrarem em estruturas anteriormente invisíveis que poderiam ser úteis para nós”, disse Jon Lorsch, diretor do NIH.

Baker disse à AP que descobriu nas primeiras horas da manhã que havia ganhado o Prêmio Nobel junto com sua esposa, que imediatamente começou a gritar.

“Então foi um pouco ensurdecedor também”, disse ele.

Hassabis disse que estava apenas passando uma “manhã normal” em casa quando finalmente recebeu a ligação.

O Comitê do Nobel inicialmente não tinha seu número e inicialmente conseguiu entrar em contato com sua esposa, mas ela desligou na cara dele algumas vezes, disse ele em entrevista coletiva online.

“Eles insistiram e então acho que perceberam que era um número sueco e pediram o meu número”, disse ele.

“É tão incrível. “É tão irreal neste momento”, disse Jumper, pesquisador e diretor do Google DeepMind. “E é maravilhoso.”

Hassabis, um dos principais especialistas em tecnologia do Reino Unido, foi cofundador do laboratório de pesquisa de IA DeepMind em 2010, que foi adquirido pelo Google em 2014. Suas descobertas anteriores incluíram o desenvolvimento de um sistema de IA que dominou o jogo chinês Go e derrotou o campeão mundial humano do jogo.

No passado, os pesquisadores trabalharam durante meses ou anos para decifrar a estrutura de uma única proteína complexa.

Mas o modelo de IA criado pelos pesquisadores da DeepMind, chamado AlphaFold, “pode determinar com bastante precisão a estrutura de uma proteína em poucos segundos ou minutos”, disse Hassabis à AP em entrevista, acrescentando que isso economiza aos pesquisadores “anos de potencial experimentação laboriosa.” economiza trabalho.”

Os dois grupos de pesquisa aprenderam um com o outro.

Baker disse que o trabalho de Hassabis e Jumper em inteligência artificial deu um grande impulso à sua equipe.

“Os avanços que Demis e John fizeram na previsão da estrutura de proteínas realmente nos mostraram o poder da IA”, disse Baker. “E isso nos levou a aplicar esses métodos de IA ao design de proteínas.”

A ciência acelerou, disse Jumper. “É uma evidência importante de que a IA tornará a ciência mais rápida.”

É o segundo Prêmio Nobel este ano concedido a alguém ligado à pesquisa de inteligência artificial no Google.

Geoffrey Hinton, de 76 anos, ganhador do Nobel de física, muitas vezes chamado de “padrinho da IA”, também trabalhou para a empresa de tecnologia com sede na Califórnia até sair, para poder falar mais abertamente sobre as possíveis desvantagens da IA.

“Espero que a IA traga enormes benefícios”, disse Hinton em entrevista coletiva na terça-feira. “Estou convencido de que isso acontecerá na área da saúde.”

“Eu me preocupo que isso possa levar a coisas ruins também. E especialmente quando tornamos as coisas mais inteligentes do que nós, ninguém sabe realmente se podemos controlá-las.”

Os vencedores do prêmio de química de quarta-feira representam uma geração mais jovem que está promovendo o trabalho dos pioneiros da IA ​​homenageados na física, disse Michael Kearns, cientista da computação da Universidade da Pensilvânia.

Eles tornam os modelos de IA “escaláveis ​​e práticos e os aplicam a problemas científicos muito importantes”.

Baker receberá metade do prêmio em dinheiro de 11 milhões de coroas suecas (US$ 1 milhão), enquanto Hassabis e Jumper dividirão a outra metade.

O anúncio do Prêmio Nobel começou na segunda-feira, com os pesquisadores médicos Victor Ambros e Gary Ruvkun ganhando o prêmio de medicina. Hinton e seu colega pioneiro da IA, John Hopfield, 91, ganharam o prêmio de física.

A premiação continua com o Prêmio de Literatura na quinta-feira, o Prêmio Nobel da Paz na sexta-feira e o Prêmio de Economia no dia 14 de outubro.

O dinheiro do prêmio vem de um legado do criador do prêmio, o inventor sueco Alfred Nobel. Os laureados são convidados a receber seus prêmios em cerimônias no dia 10 de dezembro, aniversário da morte do Nobel.

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Larson relatou de Washington, D.C. e Valdes relatou de Seattle. o repórter da AP Gene Johnson em Seattle; Matt O’Brien em Providence, Rhode Island; Mike Corder em Haia, Holanda, e Daniel Niemann em Estocolmo contribuíram.