A estrutura terciária de uma proteína possui relação direta com o seu funcionamento e com diversos processos biológicos, muitos deles ligados ao funcionamento do corpo humano e ao surgimento e desenvolvimento de diversas doenças. Embora existam métodos de wet-lab para obtenção deste tipo de dado biológico, o emprego de técnicas computacionais é capaz de permitir a obtenção de uma quantidade dezenas de vezes maior em um tempo absurdamente menor, agilizando o avanço de diversas pesquisas.
Um dos principais "desafios do milênio" no mundo da bioinformática é justamente predizer como seria a estrutura terciária de uma proteína utilizando somente sua sequência de aminoácidos. O desafio é tal que em 1994 foi criada uma verdadeira "Copa do Mundo" [2], o CASP, destinada a monitorar os avanços na resolução deste problema. A regra é clara: se o modelo possuir uma "taxa de acerto" igual ou maior a 80%, então ele é tão bom quanto as técnicas experimentais de resolução de estruturas [3]. Por ser um problema NP-Difícil [1], esperava-se que ele fosse resolvido só depois de muitas décadas.
E eis que, 26 anos depois do primeiro CASP, aquela barreira dos 80% foi batida. Criado pela DeepMind 4, o AlphaFold, em sua segunda versão, se propõe a predizer estruturas utilizando uma arquitetura robusta de Deep Learning aliada a modelagens da física e matemática já utilizadas por outros preditores mais tradicionais. Em 2020, no CASP 14, ele atingiu uma média de acerto 92,4%, "sucesso" tal que os próprios organizadores da "Copa" declaram que o desafio estava oficialmente resolvido [6].
Os impactos científicos, tecnológicos, e até mesmo sociológicos deste grande feito podem ser conferidos em mais detalhes neste post 3 do blog do Mohammed AlQuraishi. Resta-nos agora saber (e aguardar) como ocorrerá o acesso a esta tecnologia: quem poderá usufruir primeiro, do que será possivel usar, quanto será preciso pagar etc. Afinal, como a solução veio com mundo corporativo, alguns dilemas e questões começam a surgir.
Referências
[1] https://www.brown.edu/Research/Istrail_Lab/papers/2001/2001_newman_chapter.pdf
[2] https://predictioncenter.org/
[3] https://moalquraishi.wordpress.com/2020/12/08/alphafold2-casp14-it-feels-like-ones-child-has-left-home/
[4] https://deepmind.com/
[5] https://deepmind.com/blog/article/alphafold-a-solution-to-a-50-year-old-grand-challenge-in-biology
[6] https://predictioncenter.org/casp14/doc/CASP14_press_release.html
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