O prêmio Nobel de Química 2024 foi entregue a David Baker, Demis Hasssabis e John Jumper, que decifrarem segredos das proteínas por meio de computação e inteligência artificial (IA). Para validar a tese, eles usaram dados do superlaboratório Sirius, acelerador de partículas instalado em Campinas (SP).
Mário Murakami, diretor científico do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR) e pesquisador do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), que abriga o Sirius, conversou com o g1 para explicar qual foi a participação do superlaboratório na descoberta.
“Ele criou essa proteína, esse modelo, e comparou com o nosso para validar o algoritmo que ele fez. Então mostra o impacto e a relevância dessa pesquisa do CNPEM”, explicou Murakami.
Nobel de Química e relação com superlaboratório de SP
- Murakami disse que a pesquisa que venceu o prêmio Nobel criou ferramenta virtual baseada em IA que cria e recria estruturas tridimensionais de proteínas sem dados experimentais, mas com precisão de experiências em laboratórios;
- O pesquisador acredita que a descoberta vai possibilitar a aceleração de estudos em diversos campos da biologia, pois experimentos que sempre dependeram de métodos físicos realizados em laboratório, que poderiam ser estendido por anos, agora, são acelerados virtualmente;
- Ele comparou a seguinte situação: “Você consegue ter predição da estrutura a partir da sequência de informações com precisão equivalente a atividades experimentais. Então, algo que poderia levar anos, você obtém a informação em minutos”;
- Dessa forma, segundo Murakami, todos os campos da biologia são favorecidas na construção de biocatalizadores na indústria, descoberta de fármacos no combate a patógenos, possibilidade de aumentar a tolerância das plantas à seca, produção de biocombustíveis ou plásticos sustentáveis, etc.
A pesquisa do CNPEM foi citada nas últimas etapas do estudo ganhador do Nobel, em citação publicada na Science, de modo a demonstrar o potencial de seu algoritmo.
A descoberta do superlaboratório utilizada pelo CNPEM trata de uma enzima capaz de permitir a produção de hidrocarbonetos – intermediários químicos da indústria que se encontra na base de combustíveis e polímeros, como os plásticos.
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É uma importante validação de um pessoal que está na fronteira, que acabou de ganhar o prêmio Nobel desenvolvendo algoritmos de grande importância para a sociedade. Ele não só cita o nosso trabalho, mas dá o nosso trabalho como referência, como exemplo para validar os modelos dos algoritmos dele.
Mário Murakami, diretor científico do LNBR e pesquisador do CNPEM, em entrevista ao g1
De acordo com o pesquisador, as enzimas desenvolvidas pelo superlaboratório podem transformar resíduos agroindustriais em produtos relevantes no setor industrial que, até então, não tinham como ser convertidos em outros elementos. No caso, o CNPEM utilizou restos de óleos vegetais.
Com as novas enzimas, os resíduos são transformados em miméticos de petróleo de hidrocarbonetos (combustível quimicamente similar ao petróleo) de origem biológica e por meios biológicos.
“Essa descoberta cria uma gama de oportunidades para o desenvolvimento de rotas biológicas sustentáveis renováveis para a produção de hidrocarbonetos na produção de Petróleo Verde a partir de subprodutos da indústria”, finaliza.
Mário Murakami, diretor científico do LNBR e pesquisador do CNPEM, em entrevista ao g1
Como funciona o superlaboratório Sirius?
O Sirius está entre os três laboratórios de luz síncrotron de 4ª geração de todo o mundo. Ele atua como um tipo de raio x superpotente, capaz de analisar vários tipos de materiais em escalas atômica e molecular.
Para realizar a observação, os cientistas aceleram elétrons em velocidade próxima à da luz. Dessa forma, eles percorrem o acelerador, que contém 500 m de comprimento, 600 mil vezes por segundo. Na sequência, os elétrons são desviados para uma das estações de pesquisas (conhecidas como linhas de luz) para a realização das experiências.
O desvio se dá por meio de ímãs superpotentes, responsáveis por gerar a luz síncrotron. Ela é muito brilhante, porém, invisível a olho nu. Os pesquisadores afirmam que o feixe de luz é 30 vezes mais fino que o diâmetro de um fio de cabelo (que possui 0,07 mm).
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