A Microsoft Apresenta o Quine, um Sistema de IA Experimental para Pesquisa Biológica

Resumo rápido: A Microsoft Research apresentou o Quine, um sistema experimental de inteligência artificial projetado para modelar a biologia e conectar ferramentas científicas, dados e pesquisadores. O sistema foi usado recentemente com pesquisadores parceiros para priorizar compostos que podem alterar estados tumorais em testes de laboratório de câncer pancreático.

A biologia é maravilhosamente complexa, mas os experimentos laboratoriais tradicionais demoram muito e enfrentam limites no que conseguem explorar de uma só vez. Agora, cientistas da computação estão tentando construir sistemas de inteligência artificial que possam ajudar pesquisadores a desvendar quebra-cabeças biológicos muito mais rápido do que antes.

O que aconteceu, em palavras simples

A Microsoft Research anunciou o Quine, um novo esforço de pesquisa experimental criado para atuar nas muitas fronteiras diferentes da biologia. Desenvolvido em colaboração com pesquisadores do Broad Institute de Harvard e do MIT, o sistema combina um modelo de mundo biológico com um ambiente interativo que conecta ferramentas científicas, literatura, laboratórios úmidos e pesquisadores humanos. Em testes práticos envolvendo células de câncer pancreático, o sistema foi usado para prever e priorizar milhares de compostos com base na capacidade deles de alterar células tumorais entre diferentes estados celulares. Os compostos melhor classificados foram então testados e validados em ensaios de laboratório úmido, estreitando com sucesso as opções ao longo de um único fim de semana.

Pontos principais

Conectando múltiplas escalas da biologia O Quine aprende representações compartilhadas em várias escalas e modalidades biológicas, incluindo sequências genéticas, estruturas proteicas, estados celulares e dados de imagem, para que evidências de uma área possam informar previsões em outra.
Testando a biologia do câncer real no laboratório Trabalhando com o Broad Institute de Harvard e do MIT, os pesquisadores usaram o Quine para identificar compostos com previsão de alterar células de câncer pancreático entre diferentes estados responsivos ao tratamento, validando os principais candidatos em estudos de laboratório úmido.
Acelerando o ciclo de feedback científico O sistema visa ajudar os cientistas a usar a computação para explorar, propor e classificar possíveis caminhos antes de comprometer recursos laboratoriais escassos, criando um ciclo contínuo onde os experimentos melhoram as previsões futuras do modelo.
Acesso controlado por meio do programa Quine Fellows A Microsoft está lançando o programa Quine Fellows para dar a um grupo seleto de cientistas acesso à tecnologia experimental para acelerar suas próprias pesquisas e fornecer feedback, com planos de eventualmente expandir o acesso por meio de produtos como o Microsoft Discovery.

Termos explicados

Modelo de mundo multimodal — Um sistema de computador que aprende com muitos tipos diferentes de informações ao mesmo tempo para simular como um sistema complexo funciona. Exemplo: Aprender sobre um animal combinando sua sequência genética, sua estrutura óssea física e fotos de suas células em um só lugar.
Ensaios de laboratório úmido — Experimentos físicos conduzidos em laboratório usando líquidos, produtos químicos e materiais biológicos em vez de puramente em um computador. Exemplo: Testar um medicamento líquido diretamente em células cancerígenas vivas cultivadas em uma placa de Petri.
Estado celular — A condição ou comportamento específico de uma célula em um dado momento, que pode influenciar como ela reage aos tratamentos. Exemplo: Uma célula mudando de uma fase de repouso para uma fase ativa onde ela combate um medicamento de maneira diferente.

Por que isso importa

Ao ajudar cientistas a reduzir enormes listas de potenciais compostos de drogas em uma fração do tempo, ferramentas como o Quine podem eventualmente ajudar pesquisadores a economizar meses de trabalho experimental e reduzir custos de pesquisa ao buscar novos tratamentos médicos.

O que ainda não sabemos

O Quine é estritamente uma tecnologia de pesquisa experimental destinada apenas ao uso em pesquisa, não para tratamentos clínicos ou médicos. Suas conclusões podem ser incompletas ou imprecisas e exigem revisão cuidadosa e validação por pesquisadores qualificados. A tecnologia atual ainda está amadurecendo, e a transição de estado reverso para células cancerígenas provou ser muito mais difícil para o modelo prever.

Com base em reportagem de Microsoft Research. Este é um texto explicativo independente, escrito com palavras próprias e auxílio de IA; Microsoft Research não o revisou nem o endossou. Leia o original para ver todos os detalhes.