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USP - Universidade de São Paulo

Supercomputador ajuda no estudo do combate a vírus do dengue

Publicado em 06 dezembro 2010

Um supercomputador foi recentemente instalado no Laboratório do Grupo de Simulação Molecular do Departamento de Química da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) da USP. Ele possui capacidade de armazenamento de dados de 17 TeraBytes, 472 GigaBytes e memória RAM, 228 processadores e duas unidades GPU-GP de 448 processadores gráficos cada uma. Este computador deverá ajudar a desvendar alguns dos mecanismos moleculares envolvidos nos processos de infecção de células humanas pelo vírus do dengue.

O equipamento é capaz de realizar quase um trilhão de cálculos por segundo e é o de maior potência entre os utilizados pelos pesquisadores do campus, segundo analistas do Centro de Informática de Ribeirão Preto (CIRP). O objetivo da sua utilização é ajudar a desvendar a estrutura da proteína E, uma das dez do vírus da dengue diretamente envolvida nas fases iniciais do processo de infecção.

Assim, o grupo de pesquisadores, liderados pelo professor Léo Degrève, da FFCLRP, pretende procurar uma forma de inibir algumas atividades dessa proteína chave, tal como sua função de ligar o vírus à membrana celular do hospedeiro. Avançar no entendimento de tal mecanismo, por si só, diz o professor, seria um importante passo para o desenvolvimento de substâncias antivirais inibindo a infecção. "Entre as diversas funções das proteínas do vírus da dengue, algumas permanecem, até o momento, desconhecidas, mas certas funções são estruturais, com atuações diversas na transferência do material genético do vírus para dentro da célula, passo imprescindível para a futura reprodução do material genético e formação de novas partículas virais", relata o pesquisador.

Dentre as funções conhecidas das proteínas uma revela que a proteína E é particularmente importante para a reprodução do vírus, uma vez que a sua ação ocorre fora das células e que ela possui um papel fundamental na fusão do vírus, isto é, na inserção do material genético do vírus na célula. É esta propriedade que elege a proteína E como alvo preferencial para a procura de substanciais antivirais.

O vírus do dengue é um dos 68 flavivírus da família dos flaviviridae, que são responsáveis por febres hemorrágicas e encefalites que podem ser letais para o ser humano.

Especialistas apontam, entre as dificuldades para se desenvolver vacinas contra o dengue, a existência de quatro tipos distintos de vírus. Além do vírus conseguir utilizar anticorpos a seu favor, existe ainda o fato dos processos de aquisição da imunidade não serem bem conhecidos. "O fato de ainda não haver um bom modelo animal para testar as vacinas também é um entrave, pois os testes são realizados em macacos e em camundongos que não apresentam todos os sintomas da doença", diz Degreve.

O objetivo dos pesquisadores é entender, nos níveis atômicos e moleculares, os processos que permitem ao vírus do dengue se fundir em células hospedeiras e, assim, desenvolver procedimentos que possam tolher a multiplicação do vírus dificultando a sua inserção na célula. Por esses motivos, é que a pesquisa vai centrar seus esforços na proteína E, considerando que desempenha um papel fundamental na fusão do vírus com a membrana celular e que começa sua ação já fora da célula hospedeira.

"Poderíamos inibir essa atividade chave. Mas para colocar isso em prática o conhecimento da estrutura tridimensional da proteína com detalhes atômicos é imperativo, uma vez que as técnicas experimentais de determinação de estruturas não são capazes de alcançar a precisão necessária, dentre outras razões, à complexidade das proteínas envolvidas. É exatamente nessa tarefa que entra um computador de grande porte e a técnica de dinâmica molecular empregada. Esta abordagem do problema da dengue é inédita", afirma o coordenador.

Novo site

O projeto envolve também a criação do portal www.portaldadengue.com, que será disponibilizado brevemente. "O objetivo deste portal é integrar ações de vários grupos de pesquisa brasileiros, permitindo atingir um público mais amplo. A preocupação será principalmente com São Paulo, já que o estado é um dos que mais tem sofrido com a epidemia de dengue, mas também mostra o interesse da academia em estudar, apresentar e debater as questões de maior importância para o País".

O computador é um Altix 1300, produzido pela Silicon Graphics International. Sua capacidade, de 17 TeraBytes (1024 GigaBytes), conseguiria armazenar aproximadamente 5 milhões de músicas mp3 ou quase ?4.000 DVDs. A pesquisa é apoiada e financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), como projeto temático de cerca de 600 mil reais. A pesquisa também conta com apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da empresa Silicon Graphics International Corp. Participam do projeto os professores Glaucia Maria da Silva e Luiz Gustavo Dias, da FFCLRP, e Antonio Caliri, da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP) da USP, além de alunos de graduação, pós-graduação e pós-doutorado.

Mais informações: (16) 3602-3698, email leo@ffclrp.usp.br , com o professor Léo Degrève