Colaborando com a descoberta de medicamentos para combater o coronavírus

A Novartis Institutes for BioMedical Research (NIBR) é uma equipe global de cientistas que descobrem medicamentos para eliminar e aliviar doenças. Atualmente, a equipe trabalha para ajudar na resolução de um dos maiores desafios de saúde pública do mundo: encontrar medicamentos para combater a COVID-19, bem como formas futuras do coronavírus que poderiam causar a próxima pandemia.

O processo de descoberta de medicamentos é caro e lento. Leva mais de dez anos para lançar um medicamento no mercado. Wilian Cortopassi, especialista sênior I em ciência de dados no NIBR em Emeryville, na Califórnia, EUA, passa os seus dias usando ferramentas computacionais para entender melhor como possíveis medicamentos podem interagir com estruturas críticas de proteínas no corpo humano.

Para garantir produtividade e encontrar medicamentos mais eficazes, a equipe dele analisa informações moleculares 3D complexas e cria hipóteses que podem ser testadas. "Para analisar os resultados no campo, precisamos usar ferramentas modernas criadas para o trabalho de olhar e interagir com objetos complexos tridimensionais", disse ele.

Tradicionalmente, os pesquisadores de medicamentos em estágio inicial eram forçados a usar representações 2D de moléculas 3D para realizar o seu trabalho e compartilhar hipóteses com colegas. No entanto, muitos deles, como biólogos e químicos medicinais, não têm a mesma experiência quando se trata de visualizar estruturas moleculares complexas. Pesquisadores como Cortopassi criavam apresentações em PowerPoint para mostrar diferentes visualizações de estruturas moleculares ou mostravam proteínas 3D em telas de computador 2D.

Contudo, isso começou a mudar em 2016 quando Glen Spraggon, diretor do setor de biologia estrutural do Genomics Institute da Novartis Research Foundation (GNF) em La Jolla (um instituto de pesquisa do NIBR), colocou um headset Oculus e experimentou uma demonstração do software de VR da Nanome. O objetivo era ajudar os membros da sua equipe a entender melhor as estruturas de proteínas 3D, bem como onde os medicamentos se juntam para ativar ou desativar alvos da proteína, modulando a doença. Um tempo depois, o NIBR e a Nanome começaram a trabalhar juntos para desenvolver a solução da Nanome.

De acordo com Viktor Hornak, diretor associado do NIBR Cambridge, "com os avanços em biologia estrutural, estruturas biomoleculares maiores e mais complexas estão sendo desenvolvidas.

Essas estruturas 3D são difíceis de analisar em monitores 2D planos. Na VR, é possível observar essas estruturas como objetos 3D reais. A imersão é incrível. Podemos entrar na molécula e olhá-la de dentro, algo que era impossível usando as nossas tecnologias de visualização 3D mais antigas. Além disso, na VR, todo o espaço ao seu redor se torna a tela do seu computador. Podemos usar todo o espaço para visualizar muitos tipos diferentes de dados na nossa pesquisa de descoberta. Isso é incrivelmente útil para encontrar padrões e relações nas informações densas e complexas com as quais trabalhamos atualmente."

Glen Spraggon adiciona que a VR está permitindo que o NIBR obtenha mais ideias de diferentes tipos de cientistas. Segundo ele, quando membros da equipe foram trazidos pela primeira vez para colocar o headset Oculus e testar a prova de conceito da Nanome, "houve um momento em que eles pegaram a proteína e a esticaram para olhar dentro dela. Esse momento foi um divisor de águas. Percebemos que a VR é uma ótima solução para que as pessoas deixem de ser apenas observadoras passivas e passem a interagir."