Vivodyne abre rede de laboratórios robóticos que cultiva tecido humano para treinar IA em biologia causal

Uma startup de biotecnologia sediada na Filadélfia diz que o motivo pelo qual a IA ainda não curou o câncer não é um problema de modelagem — é um problema de dados. A Vivodyne abriu o que chama de maior centro de dados biológicos humanos do mundo, uma rede de laboratórios robóticos que cultivam tecido humano vivo, o dosam com medicamentos e registram como ele responde — gerando exatamente o tipo de dado causal que falta aos modelos de IA atuais.

A empresa, derivada da Universidade da Pensilvânia em 2021 pelo CEO Andrei Georgescu após seu doutorado em bioengenharia lá, levantou menos de 80 milhões de dólares em duas rodadas de financiamento lideradas pela Khosla Ventures. Oito das maiores farmacêuticas do mundo já pagaram por acesso antecipado à plataforma.

Por que a descoberta de medicamentos com IA continua esbarrando em um muro

Georgescu argumenta que os modelos de IA treinados em conjuntos de dados biológicos existentes são fundamentalmente limitados porque esses dados capturam instantâneos estáticos, não causa e efeito. «Todo o treinamento é feito em instantâneos estáticos dessas células», disse ele ao TechCrunch. «O modelo aprende que 'este é o estado celular A', 'este é o estado celular B', mas nunca que 'o estado celular B é o efeito de inflamar o estado celular A'». Sem essa ligação causal, disse ele, os modelos treinados apenas em dados de animais ou linhagens celulares acabam otimizando para resultados que não se traduzem para humanos — daí sua avaliação direta: «Sem testes humanos, o que esses modelos vão fazer? Vão curar o câncer em camundongos».

Dentro dos laboratórios HIVE

A resposta da Vivodyne é o HIVE — laboratórios robóticos modulares que podem cultivar 20 tipos diferentes de tecido humano, para depois dosá-los e monitorá-los de forma autônoma 24 horas por dia. A nova instalação da empresa perto de São Francisco abriga 12 laboratórios HIVE com capacidade para realizar ensaios controlados em 3,1 milhões de amostras de tecido humano grande por ano, o que a Vivodyne diz ser aproximadamente o dobro da escala combinada de todos os ensaios clínicos realizados nos Estados Unidos.

Os resultados relatados até agora são notáveis: os modelos de tecido hepático mostram 94% de precisão preditiva em comparação com ensaios reais de toxicidade humana, o tecido das vias aéreas corresponde ao comportamento humano 96% das vezes, e os testes de medula óssea em 20 medicamentos quimioterápicos atingiram 100% de concordância com os resultados clínicos. O mais novo hardware da empresa, o TissueDisk Série 2, é um chip biológico em escala de wafer que cultiva centenas de tecidos humanos vivos e funcionais simultaneamente, fabricado inteiramente na própria linha de produção robótica da Vivodyne.

O que isso desbloqueia — e o que não desbloqueia

O argumento para pesquisadores de IA é que esses dados causais de alto throughput podem finalmente sustentar as mesmas técnicas de aprendizado por reforço que impulsionaram os avanços em modelos de linguagem, mas aplicadas desta vez à fisiologia humana. Isso importa mais para terapias combinadas, onde o espaço de busca por interações medicamentosas explode combinatoriamente. «Se quisermos terapias combinadas, o espaço que precisa ser pesquisado explode», disse Georgescu. «Você tem que dizer: 'quero que esse efeito aconteça, então que causa devo invocar?'» — uma pergunta que dados de instantâneos estáticos simplesmente não conseguem responder.

Os modelos de tecido da Vivodyne não são organismos completos, e céticos vão notar que o comportamento do tecido in vitro, por mais sofisticado que seja, ainda está a um passo de um corpo humano vivo com sistema imunológico, regulação hormonal e interações entre órgãos. A empresa posiciona sua plataforma como uma forma de reduzir o risco dos medicamentos antes dos ensaios humanos, não de substituí-los — mas a escala dos dados que ela gera é grande o suficiente para que laboratórios de IA e empresas farmacêuticas prestem atenção de qualquer forma.

Conforme relatado pelo TechCrunch, o anúncio da Vivodyne em 19 de agosto marca sua primeira grande revelação de infraestrutura desde que se separou da pesquisa acadêmica há cinco anos.