Computadores vivos

Você já deve ter lido sobre computadores quânticos e como eles poderão revolucionar nossa sociedade, sendo, inclusive, uma preocupação para quem trabalha com segurança digital. Mas e quanto a computadores vivos?

Essa é a proposta de uma pesquisa publicada na revista Cell Systems pelo grupo liderado pelo cientista Jean-Loup Faulon, do Hospital Universitário de Grenoble Alpes, na França. Os pesquisadores queriam saber se o metabolismo de uma simples bactéria, que todos temos em nosso corpo em perfeita convivência, poderia funcionar como um computador e prever a evolução de doenças.

Para isso, utilizaram amostras de sangue de pacientes infectados com o vírus da COVID-19 que desenvolveram quadros leves ou graves. Com tecnologia avançada, mapearam mais de 50 metabólitos e conseguiram prever a gravidade da doença em 90% dos casos. O processo, porém, é longo, caro e exige equipamentos de alto desempenho, normalmente disponíveis apenas em centros de pesquisa.

Em seguida, usaram as mesmas amostras para cultivar a bactéria E. coli e monitoraram seu crescimento por oito horas com um simples leitor óptico. Nas quatro primeiras horas, as bactérias cresceram mais rapidamente no sangue de pacientes que desenvolveram COVID-19 leve do que no sangue daqueles que desenvolveram a forma grave. Essa tendência se inverteu nas quatro horas finais, até que ambas as culturas atingissem a mesma população.

Usando apenas esses parâmetros de crescimento bacteriano, foi possível classificar corretamente 86% dos casos, resultado próximo ao obtido pela tecnologia mais avançada. É como se os nutrientes presentes no plasma estivessem programando o metabolismo bacteriano e produzindo uma resposta importante: esse paciente está propenso a desenvolver COVID-19 grave?

Os autores também mostraram que o metabolismo da E. coli é capaz de resolver uma série de problemas clássicos de inteligência artificial. Ao codificar parâmetros de bancos de dados de testes na forma de meios de cultura, demonstraram que a bactéria poderia realizar tarefas de regressão e análise de séries temporais, com desempenho superior ao de algoritmos clássicos e comparável ao dos melhores modelos disponíveis.

A natureza, mais uma vez, nos mostra como a complexidade inerente aos seres vivos, por mais simples que sejam, pode servir como um modelo interessante e útil para responder a perguntas com impacto em nossa sociedade. Cuide bem da sua microbiota. Além de fornecer nutrientes valiosos para a nossa própria saúde, ela pode estar fazendo cálculos e prevendo infecções para alertar o nosso sistema imunológico.

Fábio Rogério de Moraes

Físico, Auxiliar de Pesquisa, IBILCE - UNESP.