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Bioinformática
Florianópolis, 10.03.2021 – À velocidade de 5 quatrilhões (escreve-se o algarismo cinco seguido de 15 zeros) de operações matemáticas por segundo, o SENAI/SC, entidade da FIESC, está apoiando a indústria e a comunidade em pesquisas biológicas para inovações nos campos de alimentos e de saúde. O Laboratório de Bioinformática, instalado em dezembro passado no Instituto SENAI de Inovação em Sistemas Embarcados, em Florianópolis, tem a finalidade de desenvolver pesquisas com o uso da supercomputação e recursos similares, como a inteligência artificial. Assim, ele poderá ser usado em inúmeras atividades, como o desenvolvimento de medicamentos, ao simular interações entre moléculas e descobrir se uma substância pode bloquear a ação de um vírus. Também pode ajudar no melhoramento genético de plantas e animais e na análise dos micro-organismos que compõem o bioma.
Os laboratórios de Bioinformática e de Biologia Molecular, bem como o serviço de triagem de assintomáticos foram apresentados em live, nesta quinta (11), como as novas ferramentas da FIESC para o enfrentamento do Covid-19.
O diretor de inovação e competitividade da FIESC, José Eduardo Fiates, salienta que o laboratório de Bioinformática trabalha integrado a uma rede nacional composta também por outros nove laboratórios de Biologia Molecular (um deles instalado em Chapecó) como esforço da entidade para o enfrentamento da Covid-19. “Após a superação da pandemia, as atividades serão redirecionadas para outras ações nas áreas de saúde humana, sanidade alimentar e meio ambiente, num conceito amplo e unificado de saúde”, afirma. A instalação dos laboratórios foi financiada pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), sendo que as duas unidades implantadas em Santa Catarina totalizam investimento de R$ 3 milhões.
Um terço desse recurso foi utilizado na aquisição de um supercomputador, aquele cujo número de cálculos por segundo chega a 16 dígitos. Fazendo um desses cálculos por segundo, uma pessoa levaria 158,5 milhões de anos para executar o que a máquina faz em um segundo. O equipamento é um modelo DGX A100, lançado recentemente pela NVIDIA e que é equivalente a 160 placas tesla V100. Internamente, ele foi batizado com o nome Itacorubi, expressão tupi-guarani cujo significado é rio das pedras esparsas. Além de homenagear um bairro de Florianópolis, onde se localiza a Federação das Indústrias de Santa Catarina e a sede do SENAI/SC, o nome faz uma analogia com o fato de o supercomputador ensinar o “caminho das pedras”.
Esses testes são chamados de “in silico”, termo que deriva de silício, o metal utilizado na confecção das placas eletrônicas, e correlato a “in vitro”. Os estudos in silico reduzem o tempo do projeto porque permitem testar mais situações ao mesmo tempo sem que precise esperar os resultados biológicos. Um exemplo de aplicação na agropecuária é a análise genômica, que pode predizer os melhores cruzamentos entre bovinos, destacando características desejadas e evitando doenças. Outras possibilidades estão relacionadas a fungos que ajudam a fixar nitrogênio no solo ou que ajudam a nutrir as plantas. Na medicina de precisão se usa a bioinformática para direcionar um tratamento personalizado escolhendo os medicamentos que dão melhores resultados para tipos específicos de câncer que só são conhecidos usando sequenciamento genético.
Com a implantação do novo laboratório, o Instituto SENAI de Inovação em Sistemas Embarcados se integrou a um consórcio, em conjunto com a FioCruz e o Instituto Vale, para pesquisas no combate à pandemia. O genoma do vírus SARS-COV-2 está sendo estudado para entender e acompanhar as mutações do vírus e obter subsídios relacionados à imunização. Nesse projeto está sendo feito o sequenciamento de mil genomas do vírus, o que possibilitará fazer um estudo de filogenética, que é o acompanhamento das mutações do vírus. Dessa forma, será possível saber a origem de diferentes contaminações.
“Na atuação em projetos como este é fundamental a utilização de supercomputadores como este que foi adquirido pelo Instituto; quando se trabalha com mapeamento genético os números são muito grandes”, explica o pesquisador Kleber Vieira, responsável por estruturar o laboratório de bioinformática no Instituto SENAI. “O genoma humano, por exemplo, possui 3 bilhões de bases nucleicas e cerca de 30 mil genes. Qualquer modificação nas bases nucleicas pode acarretar em mudanças nas características fenotípicas”, acrescenta o pesquisador, cuja ação agora se concentra na formação da rede de relacionamento com startups, centros de pesquisa, empresas de alimentos e farmacêuticas para desenvolver projetos de pesquisa e inovação.
“O genoma de uma espécie não é estático, por razões de erros de replicação. Assim a espécie se modifica e possivelmente evolui. A maioria das mudanças no genoma não causa uma alteração no comportamento do vírus, mas mudanças-chave podem ter resultados drásticos na capacidade de dispersão e na história clínica da doença”, completa Vieira.
Instituto SENAI de Inovação
O Instituto SENAI de Inovação em Sistemas Embarcados conta hoje com 68 profissionais, entre os quais 21 doutores e 22 mestres, realizando projetos de pesquisa e inovação que atendem a indústria nacional. A equipe tem participado de projetos que contam com o desenvolvimento e uso de inteligência artificial em soluções para a indústria e com esse novo núcleo vai aplicar o conhecimento também em biotecnologia. A equipe está sendo incrementada com a contratação de doutores em bioinformática, farmacologia e zoologia.
Assessoria de Imprensa
Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina
