A ciência brasileira tem evoluído apesar das dificuldades.
Muitas vezes a maior dificuldade para o desenvolvimento da ciência de um país é a falta de apoio financeiro governamental. O desenvolvimento de um país anda lado a lado com o desenvolvimento científico e tecnológico. O grande público não percebe tal desenvolvimento. O crescimento e desenvolvimento dos meios de produção, da própria produção, a saúde, os meios de transportes, da redução da mortalidade infantil e longevidade de um povo está intimamente relacionado com os meios disponibilizados pela ciência e tecnologia.
O site THE CONVERSATION publicou, em 10 junho 2024, a matéria “Pesquisa brasileira usa Inteligência Artificial Explicável para desenvolver novos medicamentos”, assinada por André Silva Pimentel, professor associado do Departamento de Química do Centro Técnico Científico, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio). Que transcrevo trechos.
“A descoberta e o desenvolvimento de novos medicamentos são processos, tradicionalmente, muito lentos, caros e altamente arriscados. Muitas vezes, após anos identificando substâncias terapêuticas, as pesquisas acabam interrompidas porque falham nos testes de toxicidade, ou apresentam efeitos colaterais que poderiam ter sido evitados de forma antecipada com uma compreensão mais clara dos alertas estruturais ou alertas tóxicos das possíveis toxicidades desses novos compostos.
As pesquisas do nosso Laboratório de Sistemas Complexos, no Departamento de Química, do Centro Técnico Científico, da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (CTC / PUC-Rio), são desenvolvidas tendo em vista essa problemática. Recentemente, elaboramos uma nova metodologia, usando Inteligência Artificial Explicável, que nos permite analisar grandes volumes de dados toxicológicos que conduzem a avanços significativos para o desenvolvimento de novos medicamentos em diversas áreas da medicina.
Diferentemente da IA tradicional, que muitas vezes funciona como uma ‘caixa preta’ com processos internos obscuros, a Inteligência Artificial Explicável trabalha com algoritmos mais transparentes, que permitem obter conhecimento das características mais importantes do sistema e como elas se relacionam. A Inteligência Artificial Explicável (também conhecida pela sigla IAE) é uma IA em que os caminhos que levaram aos resultados apresentados na solução proposta por ela podem ser melhor compreendidos por nós, humanos.
Com essa tecnologia, já pudemos identificar partes específicas das moléculas que influenciam sua toxicidade ou eficácia terapêutica. Isso não apenas acelera a identificação de novas moléculas ativas promissoras para tratar uma certa doença, mas também melhora a segurança e a eficácia dessas moléculas no nosso organismo. Em nossos estudos recentes, publicados na ACS Chemical Neuroscience da American Chemical Society, utilizamos esse método para melhorar a entrada de medicamentos no cérebro. Isso é muito relevante para o tratamento de diversas condições, como dores de cabeça, doenças emocionais, doenças neurodegenerativas, meningites e até cânceres.
Um dos grandes desafios da medicina moderna é a necessidade de os medicamentos atravessarem essa intrincada barreira no cérebro. Conhecida como barreira hematoencefálica, é uma membrana que funciona como um filtro, protegendo o Sistema Nervoso Central de infecções e substâncias tóxicas, mas que também impede a passagem de 98% dos medicamentos em potencial. Nós pudemos identificar moléculas ativas contra doenças do cérebro e explicar por que elas conseguem chegar ao cérebro. Esse avanço poderá, potencialmente, revolucionar a forma como desenvolvemos novos medicamentos para tratar essas condições, oferecendo esperança a cerca de 3,4 bilhões de pessoas que possuem alguma doença neurológica.
A barreira hematoencefálica é composta principalmente de gordura. Portanto, certos compostos que têm mais afinidade ou capacidade de se dissolver em substâncias gordurosas tendem a ter mais facilidade para atravessá-la e chegar ao cérebro. No entanto, nem sempre essa afinidade é o suficiente. Nossos resultados explicam que a influência de alguns grupos químicos interfere nessa afinidade. Por exemplo, grupos contendo nitrogênio desempenham um papel crucial nessa permeabilidade. Alguns desses compostos são encontrados em medicamentos conhecidos, como a cloroquina, usada para tratar malária, a anfetamina, um medicamento estimulante, e alguns analgésicos opioides.
Também observamos que, em medicamentos como os corticosteroides, usados para tratar inflamações, a presença de átomos de flúor e cloro pode aumentar a permeabilidade desses compostos. Eles aumentam a capacidade dessas moléculas se dissolverem em gorduras, facilitando a sua passagem ao cérebro. Em outro trabalho recente, publicado na revista Molecular Systems Design & Engineering da Royal Society of Chemistry, aplicamos essa metodologia para compreender melhor o que faz algumas substâncias, potencialmente, induzirem mutações genéticas que podem causar câncer. Elas devem, portanto, ser evitadas no desenvolvimento de medicamentos.
Nossa análise confirmou a relevância de compostos já conhecidos como causadores de mutações, como os usados na fabricação de corantes, óxidos de amina encontrados em shampoos, condicionadores, e detergentes, epóxidos para fabricar resinas epóxi e vários plásticos. Também observamos estruturas comumente encontradas em explosivos (nitrocompostos), fungicidas (carboxamidas), agentes de conservantes químicos (azidas) e na fumaça de cigarro.
Essas estruturas foram consistentemente encontradas em todos os conjuntos de dados analisados, mostrando padrões claros que influenciam a sua classificação como mutagênicos. Além disso, à medida que a Inteligência Artificial continua a desempenhar um papel mais importante na medicina, é importante garantir que essas metodologias sejam explicáveis e precisas, fatores essenciais para ganhar a confiança da comunidade médica e da população.”
Poucas pessoas tem conhecimento do desenvolvimento científico e tecnológico de nosso país, apesar da tradicional fata de valorização e apoio dos nossos governos. A grande mídia divulga alguma coisa em colunas especializadas pouco atrativas para o leitor leigo, para completar, com rebuscada linguagem técnica intraduzível para quem não é da área e que não entende do assunto.
A matéria assinada pelo professor André Silva Pimentel, além do mérito de nos informar do que está acontecendo no misterioso mundo da ciência e da tecnologia, é escrita em linguagem de fácil entendimento e os termos técnicos traduzidos. Através da matéria podemos acompanhar o desenvolvimento do Brasil na área de pesquisa de novos medicamentos com a utilização da Inteligência Artificial Explicável.
“Você criou o fogo e então pensou: “Ei, vamos ver para que serve esse troço. Beleza! … Não precisamos mais comer mastodonte cru! Quero o meu malpassado, por favor. Ah, merda, taquei fogo no Zé!” — Opa, foi mal, Zé. Agora, você precisa descobrir como tratar uma queimadura. E como enfrentar alguém que goste de tacar fogo em outros zés e, talvez, queimar a aldeia. Quando menos se espera, você evoluiu e tem hospitais, tiras, controle climático e carne de porco por encomenda” – Nora Roberts na obra Origem mortal.
