Será que a Inteligência Artificial poderá agir como o personagem Dr. Dolittle, que se comunicava com os animais? Saiba mais na Carta de hoje, junto com as maravilhosas novidades das terapias genéticas que estão trazendo a cura para cegueira e audição, as novas lentes de contato que diagnosticam câncer e a nova filmadora…Mas de DNA!!!!!
Bora lá?
Já pensou em poder conversar (de fato) com o seu pet, como fazia nos filmes de cinema o Dr. Dolittle?.. 😹 rs… Há muito tempo diversos pesquisadores procuram formas de interpretar a comunicação dos bichos. Agora, uma organização da Califórnia, pretende utilizar aprendizagem de máquina para decifrar a comunicação animal em escala global. Será que isso é possível?
A organização “ESP – Earth Species Project”, sem fins lucrativos, criada em 2017, que conta com o financiamento do cofundador do Linkedin, Reid Hoffman, pretende quebrar essa barreira entre humanos e animais, decodificando a comunicação animal e identificando linguagens não humanas. E, além disso, quer promover a proteção das espécies.
Os sons de alerta que os animais produzem, variam dependendo do predador ou situação. Os golfinhos, por exemplo, se comunicam através de assovios distintos, enquanto os pássaros podem alterar os tons de seus cantos para transmitirem significados diferentes.
Além da emissão de sons, alguns animais, como as abelhas, usam sua “dança do balanço” para sinalizar a seus pares a localização de uma flor. Este é um exemplo de comunicação não-verbal que também deve ser levado em consideração.
No entanto, para a maioria dos especialistas, essas formas de comunicação não são caracterizadas como linguagem pois não há critérios suficientes para classificá-las como tal.
Até há pouco tempo, a decodificação dependia de um monitoramento meticuloso. Mas ao utilizar aprendizagem de máquina, os cientistas perceberam que poderiam lidar com volumes enormes de dados que atualmente podem ser coletados por sensores contemporâneos de origem animal. Elodie Briefer, professora associada da Universidade de Copenhague, especializada no estudo da comunicação vocal em mamíferos e pássaros, afirma que “as pessoas estão começando a utilizá-la”, mas ainda não há perspectivas de quais os resultados poderão ser alcançados.
É interessante conhecermos as várias iniciativas nesta linha: Briefer, por exemplo, desenvolveu um sistema que pode identificar se porcos estão felizes ou tristes através dos grunhidos. Um outro programa chamado “DeepSqueak”, analisa os sons ultrassônicos dos ratos para determinar se eles estão sob estresse. Já o Projeto CETI (Programa de Tradução de Cetáceos) é mais uma iniciativa nesta linha, agora visando interpretar a comunicação da baleia cachalote usando inteligência artificial.
A ESP, no entanto, deseja expandir o projeto para decifrar a comunicação de todas as espécies. Seu cofundador e presidente Aza Raskin concorda com a tese de que animais sociais como primatas, baleias e golfinhos são mais propensos a se engajar em comunicação complexa e simbólica, mas o objetivo dele é aplicá-la em todo o reino animal: “Não fazemos distinção entre as espécies. Os métodos que criamos são aplicáveis a toda a vida, de vermes a baleias.”, diz Raskin.
Uma das premissas que deixa o time de pesquisadores da ESP mais motivado em continuar o projeto com esta tecnologia, é que o processo de aprendizagem de máquina já é usado para traduzir vários idiomas humanos, sem a necessidade de um conhecimento prévio, que é o caso das comunicações entre animais.
O presidente da empresa admite que o objetivo é “como viajar para a lua”, mas a intenção também não é chegar lá de uma vez. Em vez disso, a ESP planeja se concentrar em vários pormenores que devem ser resolvidos primariamente para alcançar o objetivo maior. Isso deve levar à criação de ferramentas mais abrangentes, que poderão ajudar os pesquisadores que estão tentando usar a IA para descobrir os mistérios das espécies que estão estudando.
Vale a pena conferir os detalhes no Tech paper.
Estima-se que no mundo há em torno de 12,7 milhões de pessoas na fila de espera, para um transplante de córnea, a camada transparente mais externa do olho. Por conta da alta demanda, apenas um entre 70 pacientes, consegue um doador.
Um novo estudo demonstrou que 14 pessoas cegas, devido a uma doença progressiva, voltaram a enxergar em até 2 anos depois de terem implantada uma nova camada ocular. Na busca de uma alternativa, cientistas da Universidade Linköping, na Suecia, desenvolveram um biomaterial feito de colágeno da pele de porcos.
Em nota feita para a revista Nature Biotechnology, eles explicaram que o implante é seguro e foi bem-sucedido ao restaurar a visão de 20 voluntários indianos e iranianos, a maioria dos quais eram completamente cegos. Pelo menos três dos participantes acabaram com uma visão perfeita. Não houve nenhum relato de complicação durante a operação ou reincidência durante 2 anos.
Uma das principais indicações de transplante é o ceratocone, uma doença progressiva cujas causas ainda não foram bem esclarecidas. Nesses casos, ocorre o afinamento e uma curvatura da córnea que, se tratados precocemente, podem evitar a cegueira. Contudo, nem sempre as terapias conseguem fazer com que o mal se estabilize e, dessa forma, o paciente pode ficar cego.
No estudo de Linköping, os cientistas utilizaram o material principal da córnea: o colágeno. Mas, neste caso, investiram em moléculas da proteína advinda da epiderme de porcos, que passaram por um processo de purificação para uso em humanos. Os pesquisadores notam que a pele suína é um subproduto da indústria alimentícia, o que faz dela um insumo economicamente viável e de fácil acesso a populações carentes.
As moléculas de colágeno soltas foram estabilizadas e agregadas em um material transparente e firme, resistente à manipulação e à implantação no olho. Além do transplante, os pesquisadores utilizaram o material para tratar, de forma minimamente invasiva, pacientes não cegos, mas com ceratocone avançado.
A tecnologia, de acordo com eles, dispensa o uso de pontos e pode ser executada com instrumentos cirúrgicos simples. “Um método menos invasivo poderia ser usado em mais hospitais, ajudando, assim, mais pessoas”, observou o líder do grupo de cientistas, Neil Lagali. “Com nosso método, o cirurgião não precisa remover o tecido do próprio paciente. Em vez disso, é feita uma pequena incisão, através da qual o implante é inserido na córnea existente”, diz.
Saiba mais no Wales Online.
Uma equipe de cientistas do Salk Institute e da Universidade de Sheffield demonstraram por meio de pesquisa, um promissor desenvolvimento de terapias genéticas para reverter a perda auditiva, sem a necessidade de aparelhos auditivos ou implantes cocleares.
Segundo eles, cerca de 80% dos casos de surdez acontecem antes de uma criança aprender a falar, devido a fatores genéticos. Um desses fatores resulta na ausência da proteína EPS8, que coincide com o desenvolvimento inadequado das células ciliadas sensoriais no ouvido interno. Essas células normalmente têm estruturas semelhantes a cabelos longos, chamados estereocílios, que transformam o som em sinais elétricos que podem ser percebidos pelo cérebro. Na ausência de EPS8, os estereocílios são muito curtos para funcionar, levando à surdez.
O estudo publicado no final do mês passado, no “Molecular Therapy – Methods & Clinical Development”, demonstra que a entrega de EPS8 normal pode resgatar o alongamento dos estereocílios e a função das células ciliadas auditivas nas orelhas de camundongos afetados pela perda da proteína.
Uri Manor, professor de pesquisa e diretor do Waitt Advanced Biophotonics Core em Salk diz: “Nasci com perda auditiva severa e profunda e sinto que seria um presente maravilhoso poder oferecer às pessoas a opção de ter audição.”
A equipe descobriu que o EPS8 aumentou o comprimento dos estereocílios e restaurou a função das células ciliadas nas células de baixa frequência. Eles também descobriram que, após uma certa idade, as células pareciam perder a capacidade de serem resgatadas por essa terapia genética.
Manor entende que a proteína exerce muitas funções e que ainda existe um longo caminho a ser percorrido. Mas ele está comprometido em desvendar toda a complexidade que há sobre o assunto e otimista pois acredita que seu trabalho pode ajudar a levar a terapia genética a restaurar a audição de muitos pacientes.
Saiba mais no Salk.edu
Cientistas norte-americanos trabalham no desenvolvimento de uma nova tecnologia para lentes de contato inteligentes. O projeto visa que, no futuro, o dispositivo poderá diagnosticar diferentes tipos de câncer, após análise em tempo real de compostos (biomarcadores) presentes nas lágrimas. Por enquanto, testes em laboratório têm mostrado bons resultados.
A tecnologia visa a identificação dos exossomos, pequenas vesículas de tamanho nanométrico, encontradas em diferentes tipos de secreções corporais e que têm potencial para ser biomarcadores de diagnóstico de câncer. Além das lágrimas, estão presentes na urina, plasma e saliva.
“Exossomos são uma rica fonte de marcadores e biomoléculas que podem ser direcionadas para diversas aplicações biomédicas”, explica o cientista Ali Khademhosseini, um dos autores do estudo publicado na revista científica Advanced Functional Material e diretor do Instituto Terasaki de Inovação Biomédica (TIBI), nos Estados Unidos. Neste caso, a equipe buscou conectar algumas proteínas presentes nos exossomos com o câncer.
Para a leitura dessas proteínas, a lente de contato foi projetada com microcâmaras ligadas a anticorpos que podem capturá-las. Após a captura, proteínas específicas da membrana, quando presentes, podem reagir com os anticorpos e, com isso, fazer com que seja possível identificar a possível presença de algum tipo de tumor no paciente. O risco deverá ser mais bem averiguado após o diagnóstico.
“Com esses resultados encorajadores as novas lentes de contato conhecidas como “ACSM-PCL”, prometem ser a próxima geração de lentes de contato inteligentes, se tornando uma plataforma de monitoramento fácil de usar, rápida e não invasiva de pré-triagem de diversos tipos de câncer e diagnóstico de suporte”, afirmam os autores do estudo. Por ora, mais testes são necessários.
Veja os detalhes no Terasaki Institute.
Vídeos caseiros de infância podem ser emocionantes, hilários ou totalmente embaraçosos. Mas as fitas contêm um recurso inestimável: trechos da jornada de uma criança enquanto aprendem a navegar pelo mundo. Claro, as fotos também podem capturar um primeiro aniversário ou uma primeira queda de uma bicicleta — mas, em vez de um filme, são fotos isoladas.
Os cientistas há muito buscam incorporar “filmadoras” de DNA em células para capturar sua história. Como as crianças, as células crescem, diversificam e amadurecem à medida que interagem com o ambiente. Essas mudanças estão inseridas na atividade genética de uma célula e, ao reconstruí-las ao longo do tempo, os cientistas podem inferir o estado atual de uma célula — por exemplo, está se tornando cancerosa?
A tecnologia “aprofundaria o conhecimento sobre a biologia do desenvolvimento e do câncer que poderia ser traduzido em estratégias terapêuticas”, disse o Dr. Nozomu Yachie e colegas da Universidade da Colúmbia Britânica.
🤔 O problema? O processo de gravação, até o momento, foi composto apenas por instantâneos únicos e destruiu a célula, impossibilitando o seu crescimento.
No entanto, na Universidade de Columbia Britânica, cientistas conseguiram desenvolver uma tecnologia para registrar o desenvolvimento do DNA nas células. O projeto, que iniciou com diversos problemas de instabilidade, que impossibilitavam o rastreio do crescimento celular, hoje conta com toda uma equipe liderada pelo Dr. Seth
Shipman no Gladstone Institutes, que projetou um gravador biológico – apelidado de Retro-Cascorder que, de maneira semelhante a uma filmadora da velha escola, pôde capturar o histórico de expressão genética de uma célula em uma “fita” de DNA por dias a fio. Graças ao método de edição genética CRISPR, essas “fitas” podem ser então integradas ao genoma da célula, e então lida posteriormente.
O resultado é um filme que documenta vários sinais biológicos e os armazena continuamente em ordem cronológica. “Esta nova maneira de coletar dados moleculares nos dá uma janela sem precedentes para as células”, disse Shipman.
Além de monitorar a história de desenvolvimento de uma célula – por exemplo, como ela se diferenciou de uma célula-tronco comum – adicionar o Retro-Cascorder poderia transformar células normais em biossensores vivos que poderão, por exemplo, monitorar poluição, vírus ou outros contaminantes, ao mesmo tempo que testam a capacidade do DNA como um dispositivo de armazenamento de dados confiável.
Incrível o que estamos descobrindo nos campos da Genética e Biotecnologia! 😉
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