Técnicas de machine learning aplicadas a predição de dados biomoleculares

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v15i3.50648

Palavras-chave:

Aprendizado de máquina, Aprendizado profundo, IA.

Resumo

O objetivo do presente estudo foi analisar a aplicação de técnicas de aprendizado de máquina machine learning (ML) na avaliação de dados de predição biomoleculares na área genética, comparando diferentes abordagens quanto à precisão, eficiência e aplicabilidade na análise de dados biomoleculares, bem como identificar e discutir as principais limitações e avanços dessas técnicas. Na era da Indústria 4.0, observa-se um crescimento expressivo do volume de dados digitais, incluindo informações de saúde, mídias sociais e Internet das Coisas, cuja análise demanda o uso de inteligência artificial (IA), especialmente ML e aprendizado profundo deep learning (DL). A IA possibilita que sistemas computacionais realizem tarefas tradicionalmente associadas à inteligência humana, sendo amplamente aplicada à análise de big data em saúde. Entre suas vantagens destacam-se a flexibilidade, escalabilidade e a capacidade de integrar dados heterogêneos, como informações demográficas, exames laboratoriais, imagens e textos clínicos, contribuindo para diagnóstico, prognóstico e predição de riscos. O ML apresenta ampla aplicação na biologia molecular e na descoberta de fármacos, enquanto o DL, baseado em redes neurais profundas, mostra-se particularmente eficiente na análise de grandes volumes de dados, como no diagnóstico de câncer e na identificação de alvos terapêuticos. Entretanto, desafios persistem, incluindo a necessidade de infraestrutura computacional robusta, limitada interpretabilidade dos modelos, elevados custos computacionais e questões éticas relacionadas à privacidade e segurança dos dados.

Referências

Crampon, K., Giorkallos, A., Deldossi, M., Baud, S., & Steffenel, L. A. (2022). Machine-learning methods for ligand–protein molecular docking. Drug Discovery Today, 27(1), 151–164. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2021.09.007

Crossetti, M. G. O. (2012). Revisão integrativa de pesquisa na enfermagem o rigor cientifico que lhe é exigido. Rev Gaúcha Enferm. 33(2):8-9.

Dias, M. F. R., et al. (2021). Application of PolyPRep tools on HIV protease polyproteins using molecular docking. Brazilian Journal of Biology, 84, e245592. https://doi.org/10.1590/1519-6984.245592

Elgart, M., Redline, S., & Sofer, T. (2021). Machine and deep learning in molecular and genetic aspects of sleep research. Neurotherapeutics, 18(1), 228–243. https://doi.org/10.1007/s13311-021-01014-9

Gupta, R., Srivastava, D., Sahu, M., Tiwari, S., Ambasta, R. K., & Kumar, P. (2021). Artificial intelligence to deep learning: Machine intelligence approach for drug discovery. Molecular Diversity, 25, 1315–1360. https://doi.org/10.1007/s11030-021-10217-3

Hudson, I. L. (2021). Data integration using advances in machine learning in drug discovery and molecular biology. In Artificial Neural Networks (pp. 167–184). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-0826-5_7

Issa, N. T., et al. (2021). Machine and deep learning approaches for cancer drug repurposing. In Seminars in Cancer Biology (pp. 132–142). Academic Press. https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2019.12.011

Ngiam, K. Y., & Khor, I. W. (2019). Big data and machine learning algorithms for health-care delivery. The Lancet Oncology, 20(5), 262–273. : https://doi.org/10.1016/S1470-2045(19)30149-4

Pereira, A. S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. Editora da UFSM. https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1.

Risemberg, R. I. C. et al. (2026). A importância da metodologia científica no desenvolvimento de artigos científicos. E-Acadêmica. 7(1), e0171675. https://eacademica.org/eacademica/article/view/675.

Snyder, H. (2019). Literature review as a research methodology: An overview and guidelines. Journal of Business Research. 104, 333-9. https://doi.org/10.1016/j.jbusres.2019.07.039.

Sarker, I. H. (2021). Machine learning: Algorithms, real-world applications and research directions. SN Computer Science, 2(3), 1–21. https://doi.org/10.1007/s42979-021-00592-x

Theodosiou, A. A., & Read, R. C. (2023). Artificial intelligence, machine learning and deep learning: Potential resources for the infection clinician. Journal of Infection, 87(4). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0163445323003791

Tran, K. A., et al. (2021). Deep learning in cancer diagnosis, prognosis and treatment selection. Genome Medicine, 13, Article 1–17. https://doi.org/10.1186/s13073-021-00968-x

Wessels, H. H., Stirn, A., Méndez-Mancilla, A., Kim, E. J., Hart, S. K., Knowles, D. A., & Sanjana, N. E. (2024). Prediction of on-target and off-target activity of CRISPR–Cas13d guide RNAs using deep learning. Nature Biotechnology, 42(4), 628–637. https://doi.org/10.1038/s41587-023-01830-8

Downloads

Publicado

2026-03-07

Edição

Seção

Ciências da Saúde

Como Citar

Técnicas de machine learning aplicadas a predição de dados biomoleculares. Research, Society and Development, [S. l.], v. 15, n. 3, p. e2315350648, 2026. DOI: 10.33448/rsd-v15i3.50648. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/rsd/article/view/50648. Acesso em: 15 mar. 2026.