COMPUTADORES DE CIDADÃOS CIENTISTAS PROCESSA 92 MIL ANOS DE PESQUISA DO PROJETO OPENZIKA

Em 2016 a Dra. Carolina Horta Andrade da Faculdade de Farmácia da Universidade Federal de Goiás (UFG) criou o projeto: OpenZika. Em maio de 2016 o projeto foi lançado na plataforma do WCG (World Community Grid) que é um projeto de plataforma de mesmo nome de computação voluntária distribuída (um clone do BOINC). Esta plataforma WCG faz simulação computacional de ligações de proteínas e composto pra saber quais proteínas são mais propensas a ligamentos e consequentemente quais compostos seriam melhores adequados pra se transformar em um possível fármaco, no caso do projeto Openzika, uma possível vacina antiviral contra vírus zika. 

Openzika 

(logo)

Além da Dra Carolina Horta Andrade (coordenadora do projeto) há ainda outros colabores como: Dr. Sean Ekins (Collaborations Pharmaceuticals, Inc.) e o Dr. Alexander Perryman (Rutgers University–New Jersey Medical School). Na plataforma WCG foram testados milhões de compostos em busca de possíveis inibidores de vários alvos dos vírus Zika. Em novembro, cerca de 7.600 compostos potenciais foi examinada para testar sua eficácia contra a helicase NS3 (uma proteína do vírus Zika) que permite desenrolar seu RNA duplex. Desse total de 7.600 compostos através do poder de computação do WCG, foi reduzido para 8 compostos, desses 8, cerca de 5 compostos foram verificados como seguros por um estudo realizado na Universidade da Califórnia.

Dra. Carolina Horta Andrade

(autora do Openzika)

Em março de 2017, a equipe do OpenZika entrou na 2ª fase do projeto, onde usaram um servidor para gerar uma grande biblioteca de 30,2 milhões de compostos a serem testados contra as proteínas NS2B-NS3 protease, NS3 helicase e NS5-polimerase. Os testes nesses 30,2 milhões de compostos continuaram até dezembro de 2018, quando a equipe analisou um banco de dados de compostos adicional fornecido pela ChemBridge. A lista de um milhão de compostos foi testada em sua eficácia contra NS5 polimerase, NS5 metiltransferase e NS3 helicase; finalmente reduzindo-o a 55 compostos de interesse. Os resultados foram enviados para a Universidade da Califórnia para avaliação no vírus, bem como para a Universidade de São Paulo para avaliação com as proteínas do vírus Zika em julho de 2019. 

Protetor de Tela executando a aplicação do OpenZika na plataforma WCG (World Community Grid)  

Após os cálculos maciços de docking, os compostos foram filtrados usando modelos de aprendizado de máquina desenvolvidos pelo grupo LabMol para identificar aqueles que eram citoprotetores contra a infecção pelo vírus Zika. Em seguida, os compostos que se previa passarem pela barreira hematoencefálica foram retidos, a fim de selecionar aqueles que poderiam neutralizar os efeitos do vírus no sistema nervoso central. Finalmente, uma inspeção de química medicinal identificou e selecionou compostos com características desejáveis presentes em medicamentos Dos quase 404 milhões de resultados gerados pelo WCG, totalizando quase 93 mil anos de computação, 61 acertos foram priorizados para teste. 

Estatísticas do Openzika

Usando ensaios enzimáticos e fenotípicos, cinco compostos foram finalmente selecionados, pois inibiram a função ou desestabilizaram as três proteínas virais de interesse, protease NS2B-NS3, helicase NS3 e polimerase NS5. Testes adicionais identificaram 8 compostos como capazes de proteger as células da morte causada pelo vírus, ao mesmo tempo em que apresentavam baixa toxicidade celular em células derivadas de fígado e rim. Os dois conjuntos de 5 e 8 moléculas se sobrepõem para dois compostos, denominados pelos autores de “LabMol-301” e “LabMol-212”. Em 2019 0 projeto Poenzika concluiu todas etapas do projeto Openzika na parte virtual do WCG e partiram paro laboratório para testar na prática estes compostos.  Ao todo cerca de 80 cidadãos cientistas (voluntários) contribuíram com 92 mil anos de computação para o projeto Openzika. 

92 mil anos de doados em poder de computação para  o projeto OpenZika 

Em 2022 os autores do projeto publicaram no Journal of Chemical Information and Modeling (JCIM) um artigo intitulado: Discovery of New Zika Protease and Polymerase Inhibitors through the Open Science Collaboration Project OpenZika (Descoberta de novos inibidores de polimerase e protease do zika por meio do projeto de colaboração em ciência aberta OpenZika). Com todos autores, co-autores e colabores: (Melina Mottin, Bruna Katiele de Paula Sousa, Nathalya Cristina de Moraes Roso Mesquita, Ketllyn Irene Zagato de Oliveira, Gabriela Dias Noske, Geraldo Rodrigues Sartori, Aline de Oliveira Albuquerque, Fabio Urbina, Ana C. Puhl, José Teófilo Moreira-Filho, Guilherme E. Souza, Rafael V. C. Guido, Eugene Muratov, Bruno Junior Neves, João Hermínio Martins da Silva, Alex E. Clark, Jair L. Siqueira-Neto, Alexander L. Perryman, Glaucius Oliva, Sean Ekins, and Carolina Horta Andrade).

Fonte:

ACS Publications: JCIM - Journal Chemical Information and Modeling https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jcim.2c00596 

LABMOL - Laboratório de Planejamento de Fármacos e Modelagem Molecular http://www.labmol.com.br 

UFG – Universidade Federal de Goiás (Projeto OpenZika): http://openzika.ufg.br/help-to-fight-zika/?lang=pt-br 

WCG - World Community Frid (Projeto OpenZika): https://www.worldcommunitygrid.org/stat/viewProject.do?projectShortName=zika