Modelos fundacionais multimodais: a nova era da biologia celular molecular

Inteligência artificial e multiômica integradas

Postado em 15/05/2025 por OncoGenSUS

Uma revolução silenciosa está em curso na biologia celular molecular — e ela tem tudo a ver com inteligência artificial. Publicado na revista Nature, um artigo assinado por cientistas da Universidade de Toronto, Helmholtz Munich, Universidade de Heidelberg e outros centros de excelência defende que os próximos grandes saltos na compreensão da vida acontecerão com o uso dos chamados modelos fundacionais multimodais (Multimodal Foundation Models - MFMs).

Esse novo paradigma, chamado de “lab-in-the-loop”, une o laboratório experimental e o modelo computacional em ciclos contínuos de aprendizado. A IA ajuda a planejar os próximos experimentos com base no que aprendeu dos dados, e os novos resultados retroalimentam o sistema, aprimorando a precisão e capacidade preditiva do modelo.

Entre as aplicações práticas estão:

• Caracterização de heterogeneidade tecidual, com potencial para redefinir como vemos doenças como o câncer;
• Previsão de funções gênicas e redes regulatórias, inclusive em contextos específicos como diferentes estágios de desenvolvimento ou condições patológicas;
• Perturbações in silico, que simulam o efeito de drogas ou mutações antes mesmo de irem para o laboratório.

Para que isso se torne realidade, os pesquisadores destacam a importância de grandes volumes de dados multimodais, integração de conhecimento biomédico pré-existente e avanços técnicos em interpretabilidade, eficiência energética e segurança dos modelos.

Essa abordagem representa não apenas um salto tecnológico, mas uma mudança de mentalidade: de uma ciência baseada em hipóteses isoladas para uma ciência transdisciplinar, guiada por dados, na qual a IA atua como parceira ativa na descoberta. É a promessa de uma biologia mais integrada, precisa e capaz de antecipar respostas complexas a partir de padrões moleculares invisíveis aos olhos humanos.

O futuro da biomedicina pode estar nos bastidores de grandes servidores — e nos milhões de dados que agora começam a conversar entre si.