Algoritmo mapeia ataques de vírus a células humanas

Biólogos do mundo todo estão celebrando aquilo que pode ser um ponto de virada no combate aos vírus que atacam as células de seres humanos, a respeito dos quais a medicina ainda não conseguiu respostas definitivas. O feito foi obtido por pesquisadores do Vagelos College of Physicians and Surgeons da Columbia University, dos Estados Unidos, e relatado em 29 de agosto no periódico científico Cell. Eles criaram um algoritmo que foi alimentado com informações sobre 1.001 vírus que infectam humanos e com aproximadamente 13 mil proteínas que eles codificam. O algoritmo, batizado P-HIPISTer, conseguiu prever aproximadamente 280 mil pares prováveis de proteínas em interação, com uma taxa de precisão de quase 80%.

Essa pesquisa está sendo considerada tão importante porque criou o mapa mais preciso de como os vírus infectantes humanos conseguem entrar nas células para colonizá-las. Fazem isso usando um código que está inscrito numa proteína determinada, específica para cada contaminação, que funciona como uma chave de acesso, interagindo com uma proteína celular compatível. Uma vez instalados nas células, os vírus manipulam o código genético delas para sobreviver, modificar-se e se propagar. A resposta do organismo à infecção – por vezes mais, por outras menos eficiente, dependendo do tipo de ataque – também é condicionada por essa relação entre proteínas que interagem entre o vírus invasor e as células infectadas. Dessa forma, conhecer como interagem essas chaves químico-biológicas, é um passo fundamental para o controle de uma série de doenças que, em tese, podem ser combatidas por duas vertentes diferentes: por meio de drogas que impeçam a interação, e, assim, a contaminação, ou por outras que estimulem os sistemas de defesa a enfrentá-la.

Já neste primeiro momento, como amostra do potencial do logaritmo, os cientistas conseguiram respostas sobre o papel dos receptores de estrogênio na regulação da infecção pelo vírus zika e também sobre como o papilomavírus humano (HPV) causa câncer.   “Quando falamos de desenvolvimento cibernético, muitas vezes a ideia que prevalece é o da criação de novas máquinas, do hardware, mas, no entanto, uma frente que não cessa de trazer novidades é a dos algoritmos”, diz o especialista em tecnologia Arie Halpern. “E, justamente, uma descoberta de novos tratamentos, modificando tudo o que a medicina conhece até agora, vem desse campo”, conclui.

O futuro das pesquisas

A equipe da Columbia pretende a partir de agora testar o P-HIPSTer em patógenos mais complexos, como parasitas e bactérias, ao usá-lo para entender melhor como eles se comunicam. No futuro, o algoritmo também poderá ser útil para entender doenças que afetam plantas agrícolas ou animais. Uma compreensão mais profunda desses relacionamentos fornece informações importantes sobre as máquinas celulares que controlam a biologia celular básica e têm amplas implicações tanto na imunologia translacional humana quanto nos agentes que causam contaminação em outros seres vivos de interesse comercial ou ambiental.