Cientistas pedem ação rápida para se preparar para a próxima pandemia

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Uma equipe internacional de pesquisadores liderada por um professor da Faculdade de Medicina da Universidade da Virgínia está alertando que os cientistas devem se preparar melhor para a próxima pandemia – e desenvolveu um plano para fazer exatamente isso.

Observando a avalanche de dados científicos gerados em resposta à COVID-19, o Wladek Minor da UVA, Ph.D., e colegas estão pedindo a criação de um sistema de informação avançado (AIS) para ajudar os cientistas a integrar, monitorar e avaliar as vastas quantidades de dados que serão produzidos à medida que os pesquisadores revelam a arquitetura molecular do próximo patógeno que representa uma grande ameaça biológica. Esta informação sobre a forma, estrutura e função de um patógeno é essencial para o desenvolvimento de medicamentos, vacinas e tratamentos. Por exemplo, as vacinas COVID-19 agora disponíveis têm como alvo a proteína “spike” na superfície do vírus SARS-CoV-2.

Seu recurso online muito citado para a COVID-19 ( COVID-19.bioreproducibility.org/ ) demonstra a utilidade de sua abordagem e pode ser usado como base para a nova estratégia de pesquisa, dizem eles. O site inclui modelos estruturais em 3D cuidadosamente validados de numerosas proteínas relacionadas ao vírus SARS-CoV-2, incluindo muitos alvos potenciais de drogas.

“Os modelos estruturais e outros resultados experimentais produzidos por vários laboratórios devem seguir um procedimento de avaliação padrão para garantir que sejam precisos e estejam em conformidade com os padrões científicos aceitos”, disse Minor, Harrison Distinto Professor de Fisiologia Molecular e Física Biológica na UVa. “A validação padronizada é importante para todas as áreas das ciências biomédicas, especialmente para modelos estruturais, que são freqüentemente usados como ponto de partida em pesquisas subseqüentes, tais como estudos de doca de drogas guiados por computador e mineração de dados”. Mesmo erros aparentemente insignificantes podem desviar tais pesquisas”.

Lutar contra uma pandemia

Um papel importante do AIS seria identificar estruturas que podem ser refinadas e melhoradas, dizem os pesquisadores. Eles ficaram felizes em observar que a inspeção das plantas moleculares produzidas para componentes da COVID-19 e depositadas no banco de dados on-line do Banco de Dados de Proteína sugere que a maioria era muito boa. Menos de 1% precisavam de uma reinterpretação significativa e menos de 10% poderiam ser otimizados através de revisões moderadas.

Ainda assim, boas construções exigem boas plantas. O mesmo se aplica às vacinas e tratamentos de doenças. É fundamental, dizem os pesquisadores, que os dados estruturais e outros dados sobre patógenos sejam o mais precisos possível, e que cientistas de várias áreas falem a mesma linguagem ao discuti-los e utilizá-los. O AIS proposto ajudaria a garantir a conformidade entre disciplinas.

“Quase 100.000 trabalhos relacionados à COVID-19 foram publicados e mais de mil modelos de macromoléculas codificadas pela SARS-CoV-2 foram determinados experimentalmente em cerca de um ano. Nenhum ser humano pode digerir este volume de informações”, disse Minor. “Acreditamos que a solução mais promissora para a sobrecarga de informação e a falta de recuperação eficaz da informação é a criação de um sistema avançado de informação capaz de colher resultados de todos os recursos relevantes e apresentar a informação de maneiras instrutivas que promovam o entendimento e o conhecimento”.

Os pesquisadores reconhecem que a implementação de sua proposta seria um grande empreendimento. Outros recursos que procuraram oferecer benefícios semelhantes em menor escala já vieram e foram embora. É por isso que é tão importante, dizem os cientistas, que atuemos agora. “Criar um AIS exigirá, sem dúvida, a colaboração de muitos cientistas que são especialistas em suas respectivas áreas, mas parece ser a única maneira de preparar a ciência biomédica para a próxima pandemia”, os pesquisadores escrevem em um novo artigo científico delineando sua proposta.

“Na história da humanidade, a pandemia da COVID-19 é relativamente branda em comparação com a peste bubônica (Peste Negra) que matou cem vezes mais pessoas”, concluem os pesquisadores. “Talvez não tenhamos tanta sorte da próxima vez”.

Nova abordagem delineada

Os pesquisadores – da UVA, Instituto Nacional do Câncer, Polônia e Áustria – detalharam seu plano em um artigo na revista científica IUCrJ. O artigo é apresentado na capa da revista. A equipe de pesquisa é composta por Marek Grabowski, Joanna M. Macnar, Marcin Cymborowski, David R. Cooper, Ivan G. Shabalin, Miroslaw Gilski, Dariusz Brzezinski, Marcin Kowiel, Zbigniew Dauter, Bernhard Rupp, Alexander Wlodawer, Mariusz Jaskolski e Minor.

Em seu trabalho, os pesquisadores agradeceram o apoio financeiro do Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais dos Institutos Nacionais de Saúde, subvenção R01-GM132595; a Agência Nacional Polonesa de Intercâmbio Acadêmico, subvenção PN/BEK/2018/1/00058/U/00001; o Centro Nacional de Ciências da Polônia, subvenção 2020/01/0/NZ1/00134; o Programa de Pesquisa Intramural do NIH, Instituto Nacional do Câncer, Centro de Pesquisa do Câncer; FWF (Fundação Austríaca de Ciências), subvenção P 32821; e o Centro Nacional de Ciências da Polônia, subvenção 2018/29/B/ST6/01989.

Minor e seu colaborador de longa data Zbyszek Otwinowski, Ph.D., do Centro Médico da Universidade do Texas Southwestern, receberam recentemente o Prêmio Tadeusz Sendzimir de Ciências Aplicadas pelo Instituto Polonês de Artes e Ciências da América por seus esforços para desenvolver e promover software para aplicações biomédicas no campo da biologia estrutural.

Referências

Scientists urge swift action to prepare for next pandemic
https://medicalxpress.com/news/2021-03-scientists-urge-swift-action-pandemic.html
Marek Grabowski et al, Rapid response to emerging biomedical challenges and threats, IUCrJ (2021). DOI: 10.1107/S2052252521003018

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