Software executa automaticamente complexos experimentos de microscopia

Alemão 'Micropilot' analisa imagens de baixa resolução e instrui aparelho a iniciar experiência

SÃO PAULO - Cientistas do Laboratório Europeu de Biologia Molecular em Heidelberg, na Alemanha, criaram um software que aprende rapidamente o que os pesquisadores estão procurando e executa automaticamente complexos experimentos de microscopia. O trabalho foi publicado na revista Nature Methods. A visão de um pesquisador sentado em um microscópio durante horas, buscando meticulosamente as células certas, pode em breve ser uma atividade do passado graças a esse programa de computador, que pode aprender rapidamente o que o cientista procura e, em seguida, desempenhar tarefa difíceis e demoradas, realizando experimentos de microscopia complexa ao detectar células com características interessantes. Chamado de Micropilot (Micropiloto), o software leva a inteligência artificial para o campo da microscopia. Ele analisa imagens de baixa resolução feitas por um microscópio e, uma vez identificada a célula ou estrutura na qual os cientistas estão interessados, automaticamente instrui o aparelho a iniciar a experiência. Isso pode ser tão simples como gravar vídeos em alta resolução ou tão complexo como o uso de lasers para interferir com proteínas fluorescentes etiquetadas e gravar os resultados. O software é uma dádiva para os estudos de sistemas de biologia, pois gera mais dados e mais rapidamente. Em apenas quatro dias de operação autônoma em microscópio, o Micropilot detectou 232 células em duas fases diferentes da divisão celular e realizou um experimento de visualização mais complexo sobre elas, enquanto um microscopista experiente teria de trabalhar pelo menos um mês apenas para encontrar os células entre as milhares da amostra. Com alto rendimento, o software pode facilmente gerar dados para obter resultados estatisticamente confiáveis, permitindo aos cientistas sondar o papel de centenas de proteínas diferentes em um determinado processo biológico. Os pesquisadores Jan Ellenberg e Rainer Pepperkok, cujas equipes projetaram o Micropilot, usaram o programa para implantar diferentes experimentos de microscopia, investigando vários aspectos da divisão celular. Eles identificaram quando as estruturas conhecidas como retículo endoplasmático se formam e descobriram o papel de duas proteínas, a CBX1 and CENP-E, na condensação de material genético em cromossomos danificados e na formação do eixo que ajuda a alinhar os cromossomos. O software será uma ferramenta fundamental para os projetos de biologia europeus Mitosys e SystemsMicroscopy, para os quais Ellenberg e Pepperkok estão desenvolvendo a tecnologia.