Acelerar a descoberta de medicamentos na era da IA pode se resumir a um conceito reconfortantemente antiquado: consultar um livro de receitas de química.

Faz todo o sentido. Projetar uma nova molécula sintética sempre foi uma tarefa árdua e demorada — ainda mais desafiadora devido à enorme quantidade de novas pesquisas realizadas por cientistas do mundo todo. Quase toda semana surgem novas descobertas inovadoras, protocolos, melhores práticas e atalhos que podem ser aplicados em qualquer etapa de uma nova síntese química, desde que o pesquisador esteja ciente deles.

Químicos da Universidade de Yale, em colaboração com pesquisadores da unidade americana da Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals em Connecticut, desenvolveram uma plataforma de "especialistas" digitais com inteligência artificial para fornecer exatamente esse tipo de orientação. Chamada MOSAIC , trata-se de uma estrutura de IA que gera procedimentos experimentais para síntese química, inclusive para compostos que ainda não existem.

“A química acumulou milhões de protocolos de reação, mas fazer uso prático desse conhecimento continua sendo um gargalo”, disse Victor Batista, de Yale, que liderou a pesquisa e é coautor correspondente de um novo estudo publicado na revista Nature . “ O MOSAIC foi projetado para transformar essa sobrecarga de informações em procedimentos de laboratório acionáveis.”

Batista é o Professor John Gamble Kirkwood de Química na Faculdade de Artes e Ciências de Yale, membro do Instituto de Ciências da Energia e do Instituto Quântico de Yale, e diretor do Centro de Dinâmica Quântica em Dispositivos Quânticos Modulares.

Batista e seus colegas afirmam que o MOSAIC supera outros recursos de IA para química porque é alimentado por 2.498 "especialistas" de IA individuais — cada um representando o conhecimento de um profissional de destaque em um tópico específico relacionado à química.

É como preparar uma refeição consultando simultaneamente os melhores chefs do mundo para fazer um rocambole, escolher os temperos e saber a temperatura exata a ser usada.

“Os químicos seguem receitas para sintetizar moléculas, assim como os chefs seguem receitas de um livro de culinária”, disse Timothy Newhouse, professor de química em Yale e coautor correspondente do estudo. “A capacidade de consultar rapidamente protocolos para produzir moléculas com o MOSAIC facilita a química sintética, assim como o ChatGPT facilitou a busca por uma nova receita interessante.”

Os primeiros autores do estudo são Haote Li, membro do laboratório de Batista, que obteve seu doutorado em química em Yale em 2025, e Sumon Sarkar, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Newhouse.

Os pesquisadores observaram que os sistemas de IA para química existentes dependem de um único modelo amplo para auxiliar os usuários. A estrutura MOSAIC , segundo eles, permite que os usuários acessem conhecimento especializado de milhares de nichos distintos de reações químicas.

De fato, a equipe de Yale usou o MOSAIC para sintetizar com sucesso mais de 35 compostos nunca antes relatados.

A estrutura MOSAIC também foi projetada para fornecer aos usuários estimativas de incerteza mensuráveis — refletindo o quão bem uma solicitação se encaixa no domínio de experiência de um "especialista" do MOSAIC — o que permitirá aos usuários priorizar seus experimentos.

O novo sistema é totalmente de código aberto e compatível com futuros modelos que provavelmente surgirão, disseram os pesquisadores. Eles acrescentaram que o MOSAIC tem como objetivo ajudar a levar a IA além da previsão e a apoiá-la mais diretamente na experimentação no mundo real.

“A química evoluiu dos livros para os bancos de dados e, agora, para a navegação guiada por IA ”, disse Sarkar. “Em linhas gerais, o MOSAIC funciona como um livro de receitas inteligente para novas fórmulas e como o Google Maps para navegar na síntese química. Ele ajuda os químicos a transformar vasto conhecimento em procedimentos detalhados e reproduzíveis para síntese, com uma indicação da probabilidade de sucesso.”