Criado primeiro modelo computacional completo do vírus da covid-19

O modelo computacional precisa alcançar o equilibrio adequado entre detalhamento e viabilidade da computação.
[Imagem: Alvin Yu et al. - 10.1016/j.bpj.2020.10.048]

Modelo computacional do vírus

Pesquisadores da Universidade de Chicago (EUA) criaram o primeiro modelo computacional completo do vírus SARS-CoV-2, responsável pela covid-19.

Eles esperam que este modelo esteja amplamente disponível para ajudar no avanço das pesquisas em todo o mundo.

"Se você puder entender como um vírus funciona, este é o primeiro passo para detê-lo. Cada coisa que você sabe sobre o ciclo de vida e a composição do vírus é um ponto de vulnerabilidade onde você pode atingi-lo," disse o professor Gregory Voth, coordenador do trabalho.

Voth e sua equipe reuniram as características mais importantes de cada componente individual do vírus e selecionaram as informações "menos importantes", que pudessem ser deixadas de lado, de modo a fazer um modelo computacional que seja abrangente, mas ainda viável para ser executado no computador.

Simulação parcial

Mesmo que um vírus seja uma das entidades biológicas mais simples, sua modelagem computacional ainda é um grande desafio, especialmente se você tem a intenção de modelar interações do vírus com o corpo do seu hospedeiro.

Representar cada um dos bilhões de átomos do vírus seria virtualmente impossível do ponto de vista da quantidade de dados necessários para a simulação e praticamente inútil do ponto de visto prático, já que nenhum computador conseguiria rodar o programa. A saída então é se concentrar nos aspectos mais importantes, uma técnica conhecida como "granulação grosseira".

"O vírus em si é uma coisa holística. Na minha opinião, você não pode presumir que pode olhar para as partes individuais de forma isolada. Os vírus são mais do que apenas a soma de suas partes," disse Voth.

As proteínas espícula são os principais alvos de interesse, porque são elas que o vírus usa para se fixar à célula.
[Imagem: Alvin Yu et al. - 10.1016/j.bpj.2020.10.048]

Testes simulados

Em um uso típico do modelo computacional, os cientistas podem querer investigar uma droga que se liga à proteína espícula na superfície do vírus, para evitar que elas se liguem às células do hospedeiro. É muito mais simples e rápido fazer os testes iniciais em um modelo de computador do que no laboratório.

"Uma das principais coisas que você pode querer saber é: Você precisa dosar cada proteína espícula para que [a droga] funcione? Se não, qual é a porcentagem baixa que você consegue usar?" exemplificou Voth. "Esta é uma questão chave quando você está tentando criar drogas ou anticorpos, e é algo que você pode entender melhor observando o vírus inteiro."

O modelo também fornece uma estrutura na qual os cientistas podem integrar informações adicionais sobre o vírus SARS-COV-2 assim que novas descobertas forem feitas.