IBERCIVIS – Cidadãos Doam Tempo de Computadores Pessoais à Ciência: Projectos SOLUVEL e AMILOIDE

As escolas também podem estar envolvidas na plataforma IBERCIVIS através da disponibilização dos seus computadores, o que permite a alunos e professores não só contribuírem para o avanço científico, como tomarem contacto com a investigação que está a ser feita nos laboratórios nacionais e estrangeiros (ver Dinamização da Iniciativa IBERCIVIS – O Seu Computador Faz Ciência).

A colaboração entre Portugal e Espanha nesta iniciativa ficou prevista nos acordos de cooperação assinados na XXIVª Cimeira Luso-Espanhola, em 22 de Janeiro de 2009, em Zamora, Espanha, com vista ao alargamento a Portugal da iniciativa iniciada em Espanha em 2008, com o apoio, em Portugal, de UMIC – Agência para a Sociedade do Conhecimento, IP, FCCN e Ciência Viva.

O projecto SOLUVEL visa prever a solubilidade de fármacos e toxinas, essencial para conhecer a adsorção de compostos químicos em seres vivos dado que têm de atravessar membranas celulares o que envolve a interacção com ambientes hidrofílicos e hidrofóbicos. A solubilidade está directamente relacionada com o coeficiente de partição do composto entre uma fase aquosa e uma fase orgânica, o qual pode ser estimado a partir da energia de solvatação do composto em ambas as fases que pode ser estimada através de simulação molecular. Este projecto é da responsabilidade de uma equipa do Laboratório Associado LSRE - Laboratório de Processos de Separação e Reacção coordenada por Miguel Jorge, do LSRE e da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, que recebeu numa cerimónia realizada no dia 22 de Julho de 2009 uma Menção Honrosa do Prémio Científico IBM 2008 pelo trabalho "Simulação Molecular da Síntese de Sílicas Nanoporosas”, altura em que o Presidente da UMIC – Agência para a Sociedade do Conhecimento, IP lhe falou no interesse que haveria de preparar um projecto no âmbito da IBERCIVIS com base em simulações de dinâmica molecular do tipo das que tinha apresentado na sessão.

O projecto AMILOIDE, coordenado pelo Prof. Rui Brito do Laboratório Associado CNC – Centro de Neurociências e Biologia Celular, visa a procura computacional, em bibliotecas de milhões de compostos de potenciais fármacos capazes de interferir com a formação de agregados e fibras amilóides em doenças neurodegenerativas, e tem como principais alvos a Polineuropatia Amilóide Familiar (PAF, vulgarmente conhecida por “doença dos pezinhos”) e a doença de Alzheimer. Em cerca de 16 meses, no projecto AMILOIDE foram ensaiados computacionalmente através do sistema de Computação Voluntária IBERCIVIS mais de 2,3 milhões de compostos testados em 3 configurações-alvo, ou seja perto de 7 milhões de ensaios, num tempo de CPU da ordem de 8 milhões de horas. É, até agora, o projecto IBERCIVIS que utilizou mais recursos computacionais. Um trabalho que num único computador pessoal comum de 32-bits em permanente utilização levaria cerca de 455 anos a realizar foi efectuado em apenas 16 meses em computadores disponibilizados em tempo parcial por cidadãos.

As simulações realizadas no âmbito do projecto AMILOIDE permitiram identificar vários compostos com potencialidades para possíveis fármacos cujos ensaios em laboratório já estão a ser realizados. Este projecto é da responsabilidade dos cientistas do Grupo de Biologia Estrutural e Computacional do Laboratório Associado Centro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra. Uma curta-metragem sobre o projecto AMILOIDE, da autoria de Carlos Simões, do CNC, recebeu o Prémio SPB/TTW – Connecting Science to People, atribuído no XVII Congresso Nacional de Bioquímica, em 15-17 de Dezembro de 2010. O projecto também deu origem a publicações científicas, uma das quais já publicada: Carlos J. V. Simões, Trishna Mukherjee, Rui M. M. Brito, and Richard M. Jackson, Toward the Discovery of Functional Transthyretin Amyloid Inhibitors: Application of Virtual Screening Method, J. Chem. Inf. Model., 2010, 50 (10), pp 1806–1820.

A IBERCIVIS é uma plataforma Ibérica, com recursos físicos e humanos em Espanha e Portugal, que suporta actualmente vários projectos científicos de grupos de investigação de Portugal, Espanha, Argentina e México, e em breve também de Brasil e Cuba, entre os quais, além dos próprios projectos SOLUVEL e AMILOIDE, outros projectos para: análise de propriedades estruturais de aminoácidos e pequenos péptidos (sequências de algumas dezenas de aminoácidos) que actuam no cérebro e no sistema nervoso (NEUROSIM); adsorção das argilas PILCS (argilas pilarizadas) que  têm grande importância para catalização (e.g., na produção de biocombustíveis a partir de gorduras vegetais), para armazenamento de gases (como o gás natural ou os gases poluentes de efeito de estufa) e para processos de separação (ADSORCION); estudo como as impurezas em materiais afectam a capacidade de um cabo quântico para conduzir corrente eléctrica (CUANTICABLES); melhoramento da aplicação de radiações ionizantes em medicina para diagnóstico e para tratamento de cancro (SANIDAD); estudo dos efeitos da fractalidade de sistemas na transição metal-isolador ao serem utilizados no transporte de electrões (CRITICALIDAD); simulação de comportamentos dos plasmas que serão produzidos no futuro no futuro reactor de Fusão Nuclear ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor, em Cadarache, França (FUSION); acoplagem de ligandos a proteínas na procura de remédios para certos tipos de cancro (DOCKING); simulação do comportamento de materiais magnéticos com impurezas (MATERIALES); simulação do comportamento da luz à escala nanométrica importante para construção de novos materiais (NANOLUZ); estudo da rede social subjacente à IBERCIVIS para análise de processos dinâmicos como sincronização, propagação de vírus ou rumores, ou modelos de cooperação-traição (IBERNET). Todos estes projectos são descritos no portal da IBERCIVIS na Internet (http://www.ibercivis.pt/).

O Programa da sessão de 1 de Julho de 2011, no Museu da Ciência da Universidade de Coimbra, das 14:45 às 16:30, no Largo Marquês de Pombal, é o seguinte:

• Apresentação, Paulo Gama Mota, Director do Museu da Ciência, Universidade de Coimbra
• e-Ciência, Luís Magalhães, Presidente da UMIC – Agência para a Sociedade do Conhecimento, IP
• Computação voluntária e IBERCIVIS, Rui Brito, Coordenador da IBERCIVIS em Portugal, Universidade de Coimbra e Laboratório Associado CNC – Centro de Neurociências e Biologia Celular
• IBERCIVIS em Espanha e na América Latina, Alfonso Tarancon Lafita, Coordenador da IBERCIVIS em Espanha, Universidade de Saragoça (a confirmar)
• AMILOIDE: em busca de fármacos contra doenças neurodegenerativas, Carlos Simões, CNC
• SOLUVEL: previsão de solubilidade de fármacos e toxinas, Miguel Jorge, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto e Laboratório Associado LSRE – Laboratório de Processos de Separação e Reacção
• Demonstração do procedimento de registo e do portal IBERCIVIS, Cândida Silva, CNC.