O texto seguinte servirá de base para responder às questões de 1 a 9.

Alteração em genes pode explicar o gigantismo das baleias

Como um animal que há quase 50 milhões de anos era do tamanho de um lobo, com 1,6 metro (m) de comprimento no máximo, deu origem a outro que pode chegar a 30 m? Essa foi uma das perguntas que moveu a bióloga Mariana Nery e sua equipe no Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp) a investigarem a evolução molecular dos genes dos cetáceos gigantes, como as baleias-azuis. Eles estão entre os maiores animais que já existiram na Terra, incluindo os dinossauros, afirma Nery. "A evolução desses animais é uma história maravilhosa", comenta a bióloga.

Nas últimas décadas, muito se aprendeu sobre essa história por meio de fósseis muito bem preservados. Nery e sua equipe se concentraram em um material menos explorado: o molecular. Em um artigo publicado na revista Scientific Reports em 19 de janeiro de 2023, os pesquisadores brasileiros apresentam os resultados de uma análise de nove genes previamente associados ao tamanho grande de cetáceos. Em pelo menos quatro genes - GHSR, IGFBP7, NCAPG e PLAG1 - foram detectados indícios evolutivos de que houve forte seleção natural no sentido de agigantar essa linhagem. "Esses genes são excelentes candidatos a serem os responsáveis, ao menos em parte, pelo tamanho enorme dos golfinhos e baleias", explica. O artigo é resultado da pesquisa do biólogo Felipe Silva, estudante de mestrado orientado por Nery. As análises foram feitas com base em bancos de dados já existentes com genomas sequenciados de cetáceos.

Esses mesmos genes são encontrados em outros animais de grande porte, como vacas, ovelhas e cavalos. "São grupos relativamente próximos dos cetáceos, do ponto de vista evolutivo", afirma o biólogo brasileiro Gustavo Burin, pesquisador em estágio de pós-doutorado no Museu de História Natural de Londres, na Inglaterra. Características vantajosas se perpetuam no processo evolutivo, mas precisam de oportunidade para surgir. A sustentação fornecida pela água permite que um animal seja gigante, o que em terra firme é mais difícil. A conquista de características que permitiram às baleias sobreviver nos oceanos é um dos diferenciais em relação a outros animais de grande porte, e que foi determinante para a sobrevivência da espécie. "Se uma característica ou mutação oferece uma vantagem, como capturar alimentos, ela tende a ser fixada pela espécie, porque passa a ter sucesso reprodutivo e sobrevivência maiores", explica Burin.

As baleias, por conta de seu tamanho, não enfrentam muita competição por espaço ou por alimento. "Algumas espécies têm um sistema de filtragem que faz com que consigam uma quantidade muito maior de alimento sem tanto esforço", aponta Burin. Outra vantagem: "Há menos predadores tentando te matar".

Os gigantes impõem respeito, mas o tamanho também traz problemas. A fecundidade, elemento central na manutenção da espécie, é menor nos animais grandes. "Quanto maior o tamanho corporal, as populações tendem a ser menores e ficam suscetíveis a mutações prejudiciais, o que aumenta o risco de extinção", explica Burin. A saúde pode, igualmente, ser afetada por doenças.

"Um bicho desse tamanho tem uma quantidade de células estrondosa. Quanto mais células, maior o risco de ter problemas de replicação e, consequentemente, câncer", diz Burin. Curiosamente, entre as baleias, a taxa de câncer é muito baixa, fenômeno conhecido como "paradoxo de Peto" por ter sido descrito nos anos 1970 pelo epidemiologista britânico Richard Peto, da Universidade de Oxford. A explicação para esse paradoxo pode estar no processo evolutivo das baleias. Elucidar a genética por trás do gigantismo é importante, pois isso pode ajudar a entender como lidar com a doença em outras espécies, como a humana. Além de sanar a curiosidade sobre a existência de animais fora do comum.

Ao longo da evolução, as baleias desenvolveram um sistema de evasão de câncer muito eficiente, segundo Nery. "O câncer existe em toda a vida multicelular, mas outros trabalhos têm sugerido que um dos caminhos para evitar a doença pode estar em genes supressores de tumor mais eficazes", completa. Seu grupo está começando a caça por esses genes.

Retirado e adaptado de: NAÍSA, Letícia. Alteração em genes pode explicar o gigantismo das baleias. Revista Pesquisa FAPESP. Disponível em: caaro-ggiganntsmmo-das-baaeias .br/alteracao-em-quatro-genes-pode-explicar-o-gigantismo-das-baleias/ Acesso em: 23 jan., 2023.

O texto seguinte servirá de base para responder às questões de 1 a 9.

Alteração em genes pode explicar o gigantismo das baleias

Como um animal que há quase 50 milhões de anos era do tamanho de um lobo, com 1,6 metro (m) de comprimento no máximo, deu origem a outro que pode chegar a 30 m? Essa foi uma das perguntas que moveu a bióloga Mariana Nery e sua equipe no Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp) a investigarem a evolução molecular dos genes dos cetáceos gigantes, como as baleias-azuis. Eles estão entre os maiores animais que já existiram na Terra, incluindo os dinossauros, afirma Nery. "A evolução desses animais é uma história maravilhosa", comenta a bióloga.

Nas últimas décadas, muito se aprendeu sobre essa história por meio de fósseis muito bem preservados. Nery e sua equipe se concentraram em um material menos explorado: o molecular. Em um artigo publicado na revista Scientific Reports em 19 de janeiro de 2023, os pesquisadores brasileiros apresentam os resultados de uma análise de nove genes previamente associados ao tamanho grande de cetáceos. Em pelo menos quatro genes - GHSR, IGFBP7, NCAPG e PLAG1 - foram detectados indícios evolutivos de que houve forte seleção natural no sentido de agigantar essa linhagem. "Esses genes são excelentes candidatos a serem os responsáveis, ao menos em parte, pelo tamanho enorme dos golfinhos e baleias", explica. O artigo é resultado da pesquisa do biólogo Felipe Silva, estudante de mestrado orientado por Nery. As análises foram feitas com base em bancos de dados já existentes com genomas sequenciados de cetáceos.

Esses mesmos genes são encontrados em outros animais de grande porte, como vacas, ovelhas e cavalos. "São grupos relativamente próximos dos cetáceos, do ponto de vista evolutivo", afirma o biólogo brasileiro Gustavo Burin, pesquisador em estágio de pós-doutorado no Museu de História Natural de Londres, na Inglaterra. Características vantajosas se perpetuam no processo evolutivo, mas precisam de oportunidade para surgir. A sustentação fornecida pela água permite que um animal seja gigante, o que em terra firme é mais difícil. A conquista de características que permitiram às baleias sobreviver nos oceanos é um dos diferenciais em relação a outros animais de grande porte, e que foi determinante para a sobrevivência da espécie. "Se uma característica ou mutação oferece uma vantagem, como capturar alimentos, ela tende a ser fixada pela espécie, porque passa a ter sucesso reprodutivo e sobrevivência maiores", explica Burin.

As baleias, por conta de seu tamanho, não enfrentam muita competição por espaço ou por alimento. "Algumas espécies têm um sistema de filtragem que faz com que consigam uma quantidade muito maior de alimento sem tanto esforço", aponta Burin. Outra vantagem: "Há menos predadores tentando te matar".

Os gigantes impõem respeito, mas o tamanho também traz problemas. A fecundidade, elemento central na manutenção da espécie, é menor nos animais grandes. "Quanto maior o tamanho corporal, as populações tendem a ser menores e ficam suscetíveis a mutações prejudiciais, o que aumenta o risco de extinção", explica Burin. A saúde pode, igualmente, ser afetada por doenças.

"Um bicho desse tamanho tem uma quantidade de células estrondosa. Quanto mais células, maior o risco de ter problemas de replicação e, consequentemente, câncer", diz Burin. Curiosamente, entre as baleias, a taxa de câncer é muito baixa, fenômeno conhecido como "paradoxo de Peto" por ter sido descrito nos anos 1970 pelo epidemiologista britânico Richard Peto, da Universidade de Oxford. A explicação para esse paradoxo pode estar no processo evolutivo das baleias. Elucidar a genética por trás do gigantismo é importante, pois isso pode ajudar a entender como lidar com a doença em outras espécies, como a humana. Além de sanar a curiosidade sobre a existência de animais fora do comum.

Ao longo da evolução, as baleias desenvolveram um sistema de evasão de câncer muito eficiente, segundo Nery. "O câncer existe em toda a vida multicelular, mas outros trabalhos têm sugerido que um dos caminhos para evitar a doença pode estar em genes supressores de tumor mais eficazes", completa. Seu grupo está começando a caça por esses genes.

Retirado e adaptado de: NAÍSA, Letícia. Alteração em genes pode explicar o gigantismo das baleias. Revista Pesquisa FAPESP. Disponível em: caaro-ggiganntsmmo-das-baaeias .br/alteracao-em-quatro-genes-pode-explicar-o-gigantismo-das-baleias/ Acesso em: 23 jan., 2023.

O texto seguinte servirá de base para responder às questões de 1 a 5.

A inteligência artificial chega à saúde

Tão presente em tarefas cotidianas, como na indicação da melhor rota de trânsito, na escolha do pacote de viagem mais barato e em serviços de atendimento ao cliente, a inteligência artificial (IA) começa a chegar à área da saúde. A Organização Mundial da Saúde (OMS) a classifica como uma grande promessa para melhorar a prestação de serviços de saúde em todo o mundo. Para a organização, ela pode ser utilizada - e em alguns países ricos já é - para melhorar a velocidade e a precisão do diagnóstico e da triagem de doenças, auxiliar no atendimento clínico e fortalecer a pesquisa em saúde e o desenvolvimento de medicamentos. Também pode apoiar diversas ações de saúde pública, como vigilância de doenças e gestão de sistemas de saúde.

Inteligência artificial pode ser entendida como a capacidade de dispositivos eletrônicos reproduzirem a forma humana de perceber situações variáveis, fazer escolhas e solucionar problemas. O software é a parte lógica do dispositivo, o "cérebro". Ele é composto por diversas sequências de instruções que orientam seu funcionamento, os algoritmos. Inicialmente, os algoritmos seguiam apenas programações prévias, mas hoje são treinados para reconhecer padrões sozinhos com base nos dados com os quais trabalham. É o chamado aprendizado de máquina.

A ideia é que o algoritmo possa acessar e assimilar uma grande quantidade de dados, encontrar padrões e apontar soluções de forma mais rápida e com um maior índice de acerto do que os humanos. Especialistas destacam que essa área exige profissionais bem-preparados e lembram que os sistemas de IA não estão sendo desenvolvidos para substituir os médicos. "O propósito é usar a grande capacidade de analisar informações da IA como aliada do médico na tomada de decisão", diz o economista e professor de inteligência artificial em saúde Alexandre Dias Porto Chiavegatto Filho, diretor do Laboratório de Big Data e Análise Preditiva em Saúde (Labdaps), criado em 2017 na Faculdade de Saúde Pública da Universidade de São Paulo (USP), com apoio da FAPESP.

O grande investidor em pesquisa em IA na saúde no mundo é a multinacional de tecnologia Alphabet, do grupo Google. O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e as universidades Stanford e Harvard, nos Estados Unidos, e as de Oxford e Cambridge, no Reino Unido, também se destacam. No Brasil, USP, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) estão entre as que mais se dedicam a esse campo de pesquisa.

De acordo com o relatório "Artificial intelligence index report 2022", da Universidade Stanford, foram investidos pelo setor privado em todo o mundo US$ 11,3 bilhões em pesquisa e inovação com IA para medicina e saúde em 2021, um aumento de 40% em relação ao ano anterior. Nos últimos cinco anos, os recursos somaram US$ 28,9 bilhões, o que posicionou o segmento como o maior receptor de investimentos privados em IA, superando atividades tradicionais no uso de tecnologias da informação, como o setor financeiro e o varejo. A visão computacional, segmentando imagens de órgãos, lesões ou tumores, foi uma das aplicações que despertaram mais interesse na comunidade médica.

Um dos desenvolvimentos de IA com maior repercussão é o software AlphaFold, criado pela empresa DeepMind, pertencente ao Google. O programa, eleito pela revista científica Science como a descoberta do ano de 2021, usa técnicas de deep learning (aprendizado profundo) em modelos de ensaios moleculares para resolver o problema chamado de "dobramento de proteínas". Proteínas consistem em cadeias de aminoácidos que se dobram espontaneamente e formam estruturas tridimensionais (3D) - sua forma 3D tem relação direta com a função biológica que desempenha. Por esse motivo, entender como se formam as estruturas das proteínas pode encaminhar soluções que vão desde o entendimento da base celular da vida à descoberta de drogas e cura de doenças. No caso do AlphaFold, os pesquisadores só precisam informar a sequência de aminoácidos que define determinada proteína e o programa apresentará sua estrutura dobrada. Mais de meio milhão de pesquisadores já acessaram o programa para criar soluções que vão do enfrentamento à poluição dos plásticos ao entendimento sobre o que leva à resistência aos antibióticos.

Retirado e adaptado de: ZAPAROLLI, Domingos. A inteligência artificial chega à saúde. Pesquisa FAPESP. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br/a-inteligencia-artificial-chega-a-saude/ acesso em: 9 jan., 2022.

O texto seguinte servirá de base para responder às questões de 1 a 5.

A inteligência artificial chega à saúde

Tão presente em tarefas cotidianas, como na indicação da melhor rota de trânsito, na escolha do pacote de viagem mais barato e em serviços de atendimento ao cliente, a inteligência artificial (IA) começa a chegar à área da saúde. A Organização Mundial da Saúde (OMS) a classifica como uma grande promessa para melhorar a prestação de serviços de saúde em todo o mundo. Para a organização, ela pode ser utilizada - e em alguns países ricos já é - para melhorar a velocidade e a precisão do diagnóstico e da triagem de doenças, auxiliar no atendimento clínico e fortalecer a pesquisa em saúde e o desenvolvimento de medicamentos. Também pode apoiar diversas ações de saúde pública, como vigilância de doenças e gestão de sistemas de saúde.

Inteligência artificial pode ser entendida como a capacidade de dispositivos eletrônicos reproduzirem a forma humana de perceber situações variáveis, fazer escolhas e solucionar problemas. O software é a parte lógica do dispositivo, o "cérebro". Ele é composto por diversas sequências de instruções que orientam seu funcionamento, os algoritmos. Inicialmente, os algoritmos seguiam apenas programações prévias, mas hoje são treinados para reconhecer padrões sozinhos com base nos dados com os quais trabalham. É o chamado aprendizado de máquina.

A ideia é que o algoritmo possa acessar e assimilar uma grande quantidade de dados, encontrar padrões e apontar soluções de forma mais rápida e com um maior índice de acerto do que os humanos. Especialistas destacam que essa área exige profissionais bem-preparados e lembram que os sistemas de IA não estão sendo desenvolvidos para substituir os médicos. "O propósito é usar a grande capacidade de analisar informações da IA como aliada do médico na tomada de decisão", diz o economista e professor de inteligência artificial em saúde Alexandre Dias Porto Chiavegatto Filho, diretor do Laboratório de Big Data e Análise Preditiva em Saúde (Labdaps), criado em 2017 na Faculdade de Saúde Pública da Universidade de São Paulo (USP), com apoio da FAPESP.

O grande investidor em pesquisa em IA na saúde no mundo é a multinacional de tecnologia Alphabet, do grupo Google. O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e as universidades Stanford e Harvard, nos Estados Unidos, e as de Oxford e Cambridge, no Reino Unido, também se destacam. No Brasil, USP, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) estão entre as que mais se dedicam a esse campo de pesquisa.

De acordo com o relatório "Artificial intelligence index report 2022", da Universidade Stanford, foram investidos pelo setor privado em todo o mundo US$ 11,3 bilhões em pesquisa e inovação com IA para medicina e saúde em 2021, um aumento de 40% em relação ao ano anterior. Nos últimos cinco anos, os recursos somaram US$ 28,9 bilhões, o que posicionou o segmento como o maior receptor de investimentos privados em IA, superando atividades tradicionais no uso de tecnologias da informação, como o setor financeiro e o varejo. A visão computacional, segmentando imagens de órgãos, lesões ou tumores, foi uma das aplicações que despertaram mais interesse na comunidade médica.

Um dos desenvolvimentos de IA com maior repercussão é o software AlphaFold, criado pela empresa DeepMind, pertencente ao Google. O programa, eleito pela revista científica Science como a descoberta do ano de 2021, usa técnicas de deep learning (aprendizado profundo) em modelos de ensaios moleculares para resolver o problema chamado de "dobramento de proteínas". Proteínas consistem em cadeias de aminoácidos que se dobram espontaneamente e formam estruturas tridimensionais (3D) - sua forma 3D tem relação direta com a função biológica que desempenha. Por esse motivo, entender como se formam as estruturas das proteínas pode encaminhar soluções que vão desde o entendimento da base celular da vida à descoberta de drogas e cura de doenças. No caso do AlphaFold, os pesquisadores só precisam informar a sequência de aminoácidos que define determinada proteína e o programa apresentará sua estrutura dobrada. Mais de meio milhão de pesquisadores já acessaram o programa para criar soluções que vão do enfrentamento à poluição dos plásticos ao entendimento sobre o que leva à resistência aos antibióticos.

Retirado e adaptado de: ZAPAROLLI, Domingos. A inteligência artificial chega à saúde. Pesquisa FAPESP. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br/a-inteligencia-artificial-chega-a-saude/ acesso em: 9 jan., 2022.