Bioinformática: a ciência que pode prever a próxima pandemia

Área interdisciplinar reúne conhecimentos de estatística, computação, matemática e biologia para fazer predições


Publicado em: 06/05/2022

Modelos matemáticos já conseguem detectar novas doenças e onde elas estão em surto e, por isso, deverão ser capazes de identificar a próxima pandemia. Mas nada disso será feito somente por máquinas: muitos cérebros humanos estão por trás desta empreitada, sobretudo os especialistas em bioinformática.

A especialidade interdisciplinar, que está em plena ascensão, envolve profissionais que desenvolvem softwares e plataformas computacionais capazes de predizer qualquer evento epidemiológico por meio de modelos matemáticos e estatísticos e de uma análise de dados robusta e assertiva.

“Com a modelagem computacional é possível criar modelos matemáticos que podem prever possíveis novos surtos ou surgimento de novas doenças. Para isso, é necessário o máximo de informação para decidir quais os dados que são importantes e quais serão descartados”, explica o coordenador do Núcleo de Bioinformática e Biologia Computacional do Instituto Butantan, Milton Nishiyama Júnior.

Um exemplo desta prática são os modelos computacionais baseados em buscas do Google e em comentários feitos nas redes sociais. Como as gigantes da tecnologia dispõem estes dados, é perfeitamente possível criar modelos de robôs que conseguem rastrear em tempo real as respostas e criar mapas de onde está havendo surtos.

“Por essa consulta é possível rastrear os dados, jogá-los em um mapa e usar modelos computacionais para agrupar os padrões que estão acontecendo. Estas informações podem ser usadas para medidas de saúde pública.”

 

 

Simulações e previsões

Não basta apenas ter dados à disposição para fazer as previsões. O mais importante é saber analisar o contexto das informações e normatizá-las, para evitar análises enviesadas e longes da realidade.

Com essa bagagem, é possível criar modelos estatísticos que acompanham, por exemplo, taxa de exames, de incidência e gravidade de doenças, a localização destes eventos e as internações no sistema público e privado, entre outras variáveis, para depois reunir e analisar todos estes dados em uma só plataforma.

“Há modelos matemáticos que conseguem levar em consideração todas essas informações e com isso preveem se aquilo será algo localizado ou se vai se expandir e se tornar uma epidemia regional ou nacional. Eles conseguem também simular e dar uma previsão de meses ou anos e qual a probabilidade da ocorrência de se tornar algo mais grave, como uma pandemia”, afirma o pesquisador.

Manipular tantos dados extraídos de diferentes áreas exige destes profissionais conhecimentos em estatística, computação, matemática e biologia.

“Tem que conhecer o problema, por isso entender a biologia, e saber quais métodos estatísticos ou computacionais serão necessários para resolver este problema”, ressalta Milton.

Bioinformática no Butantan

No Butantan, a bioinformática e a biologia computacional atendem a pesquisa básica, aplicada e a produção por meio da utilização de dados para pesquisa de ponta. Para isso, um time de profissionais trabalha com o Núcleo de Bioinformática e Biologia Computacional, que analisa grande parte dos dados produzidos pelo instituto graças a um super computador.

Batizado de Vital, uma homenagem ao médico sanitarista e fundador do Butantan, Vital Brazil, o servidor conta com 8.000 cores de processamento e  um Terabyte de memória RAM – um gigante comparado a um bom notebook que tem, em média, quatro cores de processamento e de oito a 16 gigabytes de memória RAM.

“O Butantan oferece cursos semestrais de bioinformática e Linux [sistema operacional] para treinamento e divulgação do conhecimento, e está ampliando  as disciplinas na pós-graduação de Toxinologia para ensinar novas formas de análise de dados, integrando diferentes abordagens e reforçando a importância de entender todos os critérios no uso de ferramentas de bioinformática”, conclui Milton.