Inteligência artificial ajuda cientistas a desvendar segredos da linguagem das bactérias

Pesquisadores fizeram uso recentemente da inteligência artificial para decifrar as complexas linguagens usadas pelas bactérias. Este estudo, conduzido por uma equipe internacional de cientistas, inaugura novos caminhos na luta contra as bactérias resistentes a medicamentos e no desenvolvimento de biotecnologias.


O projeto inicial já mostrara que perturbar a comunicação bacteriana era uma estratégia eficaz em combate às bactérias multirresistentes. As bactérias se comunicam entre si por meio de pequenas moléculas para coordenar a infecção que causam. A equipe demonstrou que bloquear essas moléculas reduz a inflamação e torna as bactérias mais suscetíveis aos antibióticos.

Nesta nova fase da pesquisa, os cientistas, dentre eles o estudante de doutorado Christopher Jonkergouw, analisaram cerca de 170 linguagens bacterianas conhecidas. Eles uniram aprendizado de máquina e experiências laboratoriais para investigar semelhanças e diferenças entre essas linguagens. Essa análise visa a perturbar bactérias nocivas e criar "circuitos lógicos bacterianos" úteis.

O método começou por uma análise de aprendizado de máquina que agrupou as linguagens em clusters conforme a estrutura de suas moléculas. Os grupos resultantes consistiam em linguagens similares entre si e diferentes das de outros grupos, semelhante às línguas humanas. Por exemplo, inglês, francês e neerlandês formam um grupo, enquanto árabe e hebraico formam outro.

Posteriormente, a equipe comprovou experimentalmente que as bactérias podem compreender linguagens similares. "Realizamos um 'teste de linguagem bacteriana' e descobrimos que bactérias que utilizam linguagens muito parecidas conseguem se compreender, assim como um neerlandês poderia compreender um pouco de alemão. Também testamos a comunicação entre bactérias que utilizam linguagens muito diferentes e constatamos que elas não conseguiam se entender de modo algum," explica Christopher Jonkergouw.

Essas descobertas permitem estimar com precisão as conexões entre as linguagens bacterianas e prever sua compreensão mútua. Esses resultados são valiosos para refinar abordagens de tratamento e também têm implicações em biotecnologia. As linguagens bacterianas podem servir para coordenar tarefas entre grupos em comunidades bacterianas, ou mesmo em microprocessadores bacterianos.