Num artigo de perspectiva da revista
Nature, pesquisadores da África, Américas, Ásia, Austrália e Europa descrevem pela primeira vez como a inteligência artificial (IA) pode revolucionar a pesquisa sobre doenças infecciosas e melhorar a preparação para pandemias.
Nos próximos cinco anos, a integração da IA aos sistemas de intervenção nacionais pode permitir prever o local de surgimento e a trajetória de epidemias, salvando assim mais vidas. Um grupo de pesquisadores internacionais pede maior colaboração entre os setores acadêmico, governamental e industrial para garantir o uso seguro, responsável e ético da IA na pesquisa de doenças infecciosas.
Um estudo publicado em 20 de fevereiro de 2025 na
Nature descreve pela primeira vez como os avanços da IA podem contribuir para acelerar os progressos na pesquisa de doenças infecciosas e nas intervenções em caso de epidemias.
O estudo é fruto de uma parceria entre pesquisadores da Universidade de Oxford, da Universidade de Copenhague e do Instituto Pasteur, em colaboração com colegas dos setores acadêmico, industrial e político da África, Américas, Ásia, Austrália e Europa, que pedem colaboração e transparência, tanto em relação aos conjuntos de dados quanto aos modelos de IA.
Até agora, as aplicações médicas da IA estavam centradas principalmente no atendimento individual aos pacientes, melhorando, por exemplo, diagnósticos clínicos e medicina de precisão ou apoiando decisões terapêuticas.
O presente estudo, porém, foca no uso da IA a serviço da saúde das populações. Esses trabalhos mostram que os recentes avanços nas metodologias de IA as tornam cada vez mais eficazes, mesmo com o volume de dados ainda limitado. O melhor desempenho da IA no processamento de dados ruidosos e limitados oferece novas oportunidades para ferramentas dedicadas a melhorar a saúde em países de alta e baixa renda.
O autor principal, professor Moritz Kraemer, do Instituto de Ciências Pandêmicas da Universidade de Oxford, declara: "
Nos próximos cinco anos, a IA pode revolucionar a preparação para pandemias. Ao explorar os terabytes de dados climáticos e socioeconômicos regularmente coletados, ela nos ajudará a prever melhor o local de surgimento das epidemias e sua trajetória. Também poderá nos permitir antecipar seu impacto em cada paciente através do estudo das interações entre o sistema imunológico e os patógenos emergentes. Combinados e integrados aos sistemas de intervenção dos países, esses avanços poderão salvar vidas e preparar melhor o mundo para futuras ameaças pandêmicas."
As pesquisas identificaram as seguintes oportunidades em IA e preparação para pandemias:
- Avanços promissores na melhoria dos modelos atuais de propagação de doenças, permitindo modelagens mais robustas, precisas e realistas.
- Progressos na localização de áreas com alto potencial de transmissão, facilitando a alocação eficiente de recursos limitados de saúde.
- Possibilidade de melhorar os dados genéticos de vigilância de doenças, acelerando o desenvolvimento de vacinas e a identificação de novas variantes.
- Ajuda potencial na identificação das propriedades de novos patógenos, na previsão de suas características e na determinação da probabilidade de saltos entre espécies.
- Antecipação do surgimento de novas variantes de patógenos em circulação, como o SARS-CoV-2 e os vírus da gripe, e dos tratamentos e vacinas mais adequados para reduzir seu impacto.
- Possibilidade de integração assistida por IA de dados em escala populacional com dados de fontes individuais, como dispositivos de medição da frequência cardíaca e podômetros portáteis, para melhor detectar e monitorar epidemias.
- Criação pela IA de uma nova interface entre a ciência altamente técnica e profissionais de saúde com formação limitada, fortalecendo a capacidade das instituições que mais precisam dessas ferramentas.
No entanto, os avanços da IA não terão o mesmo impacto em todos os aspectos da preparação e intervenção em pandemias. Por exemplo, enquanto os modelos de linguagem proteica se mostram muito promissores para acelerar a compreensão da influência das mutações virais na propagação e gravidade das doenças, os avanços nos modelos fundamentais podem oferecer apenas melhorias modestas em relação às abordagens existentes de modelagem da velocidade de propagação de patógenos.
Os pesquisadores alertam para a necessidade de cautela quanto à resposta que a IA sozinha pode oferecer aos desafios das doenças infecciosas, mas sugerem que a integração de feedback humano nos fluxos de trabalho de modelagem da IA pode ajudar a superar as limitações existentes.
Os autores estão particularmente preocupados com a qualidade e representatividade dos dados de treinamento, a acessibilidade limitada dos modelos de IA para a comunidade em geral e os riscos potenciais associados à implantação de modelos de caixa preta para a tomada de decisões.
O autor do estudo, professor Eric Topol, fundador e diretor do Scripps Research Translational Institute, acrescenta: "
A IA oferece um potencial transformador extraordinário para a mitigação de pandemias, mas depende de uma ampla colaboração internacional e de dados de vigilância abrangentes e contínuos."
O coautor principal do estudo, Samir Bhatt, da Universidade de Copenhague, complementa: "
As epidemias de doenças infecciosas continuam sendo uma ameaça constante, mas a IA fornece aos formuladores de políticas novas ferramentas poderosas para tomar decisões informadas sobre quando e como intervir."
"
A IA oferece muitas oportunidades para melhorar a resposta a epidemias e pandemias. Em termos de pesquisa, os próximos anos, em que estudaremos como usar melhor essas novas tecnologias, devem ser particularmente emocionantes."
Os autores sugerem critérios rigorosos para avaliar modelos de IA e defendem uma colaboração estreita entre os setores governamental, social, industrial e acadêmico para o desenvolvimento sustentável e prático de modelos destinados a melhorar a saúde humana.
Fonte: Instituto Pasteur