Ferramenta de IA pode diagnosticar diabetes, HIV e Covid de uma vez só

Ao examinar sequências de células imunes em amostras de sangue, inteligência artificial consegue diagnosticar diversas infecções e doenças

Cerca de 600 pessoas participaram da pesquisa, com a IA detectando quais participantes estavam saudáveis ou tinham Covid-19, diabetes tipo 1, HIV ou lúpus. A ferramenta ainda apontou quais pessoas tinham tomado a vacina da gripe recentemente.

Apesar de não estar pronta para o uso clínico, a ferramenta de IA precisa ter uma abordagem mais refinada, de forma que, um dia, os médicos podem ajudar a lidar com "condições que hoje não têm testes definitivos", segundo Maxim Zaslavsky, coautor da pesquisa e cientista da computação na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos.

O sistema imune tem um registro extenso das doenças do passado e do presente por meio das células B e T. O primeiro tipo produz anticorpos que podem se anexar a vírus e moléculas perigosas. Já as células T ativam outras respostas ou matam as infectadas.

Quando uma pessoa tem uma infecção ou condição autoimune na qual o corpo ataca erroneamente seus próprios tecidos, há um aumento em número das células B e T, que começam a produzir receptores específicos da superfície. Sequenciar os genes que codificam esses receptores pode desbloquear o registro único das doenças e infecções de uma pessoa.

“As ferramentas de diagnóstico atuais fazem pouco uso do registro da exposição do sistema imune a doenças", afirmou Zaslavsky à revista Nature. "Combinar as células B e T para um panorama maior da atividade imune nos dá uma leitura melhor do que pode estar acontecendo."

Zaslavky e seus colega desenvolveram uma ferramenta de inteligência artificial que combina seis modelos de machine learning para analisar as sequências de gene codificadas em regiões chave em receptores de células B e T e escolher quais padrões estão associados com quais doenças.

A ferramenta examinou 16,2 milhões de receptores de células B e 23,5 milhões de receptores de células T em amostras de sangue coletadas de 593 pessoas. Dessas, 63 tinham Covid-19, 95 eram HIV positivo, 86 tinham lúpus, 92, diabetes tipo 1, 37 tomaram a vacina da gripe recentemente e 220 estavam saudáveis.

Ao analisar as amostras de 542 participantes que tinham dados sobre as células B e T, a IA atingiu 0.986 na métrica que mede o quão correto estão os participantes com as condições que eles têm. Uma nota 1 seria o equivalente a uma performance perfeita.