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Supercomputadores ajudam no combate à covid-19

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Supercomputadores ajudam no combate à covid-19
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Como em muitos outros institutos de investigação em toda a Europa, os investigadores do Instituto de Investigação em Biomedicina (IRB) de Barcelona estão ocupados a encontrar os pontos fracos do vírus SARS-CoV-2 para poder vir a desenvolver terapias ou vacinas eficazes.

No entanto, o caminho dos biólogos moleculares tem pela frente uma vasta gama de desafiantes incógnitas.

"Como é que pensamos que o vírus vai continuar a evoluir? Quão importante será a sua infecciosidade nas espécies animais próximas de nós? Até que ponto uma dessas espécies pode recorrer a um reservatório de vírus a longo prazo? Como podemos encontrar, ou ajudar a encontrar, novos fármacos que combatam a covid-19? Como podemos contribuir para desenvolver vacinas mais eficazes?", enumera a título de exemplo, Modesto Orozco, biólogo molecular do IRB.

Uma super ajuda

Tendo em conta o volume e complexidade das perguntas, os investigadores voltaram-se para um supercomputador, o MareNostrum. Já na quarta versão, pode realizar onze mil biliões de operações por segundo.

O computador de alto desempenho (HPC) já ajudou centenas de investigadores em questões como as alterações climáticas ou ondas gravitacionais. Agora, está também a apoiar os cientistas investigação do SARS-CoV-2.

Rosa M. Badía, investigadora do Centro Supercomputacional de Barcelona, explica que, desta forma, é possível, ajudar os investigadores a descrever os seus problemas, as suas questões, de uma forma fluida, fácil e sequencial. Podem utilizar todos os recursos do supercomputador, trabalhando em paralelo em tarefas para obter respostas rápidas".

Esta cooperação científica está a ser possível graças a um Centro Europeu de Excelência de Investigação Biomolecular Computacional, onde a informática, a biologia e a biofísica se juntam para fornecer à academia e à indústria avanços médicos em terapias ou vacinas.

"Não podemos fazer o que fazemos sem computadores"

A modelização integrada e as simulações moleculares já estão a ser utilizadas, por exemplo, para estudar, aqui, em Estocolmo, o papel desempenhado pelas proteínas de diferentes vírus em várias doenças infecciosas.

"Não podemos fazer o que fazemos sem computadores", afirma Erik Lindahl, professor de biofísica da Universidade de Estocolmo. "Os computadores permitem-nos ver coisas que de outra forma nunca poderíamos ver em experiências. Permitem-nos ver, por exemplo, como os lípidos se difundem em torno das proteínas. Isto não é uma estrutura. Os lípidos estão sempre a mover-se. E nenhum outro método experimental é capaz de ver isso", revela.

Um aspeto-chave é a acessibilidade, daí haver um esforço para desenvolver ferramentas de software amplamente utilizadas e escaláveis que possam dar respostas precisas aos investigadores, o mais rapidamente possível.

Deem cinco ou dez anos a isto, e penso que no futuro os computadores serão a principal força motriz para identificar novos medicamentos
Erik Lindahl
Professor de biofísica da Universidade de Estocolmo

O coordenador do projeto, Rossen Apostolov, defende que "a computação científica é uma área muito difícil. Os cientistas precisam de conceber algoritmos complexos para expressar a ciência de forma a que os computadores possam realmente operar e dar respostas". Por essa razão, conclui o investigador, é necessário "conceber algoritmos complexos, que tornam as aplicações de software poderosas, apesar de muito complexas. O grande desafio é tornar essas aplicações poderosas muito fáceis de usar".

Para os cientistas deste projeto de investigação europeu, tal como Erik Lindahl, é apenas uma questão de tempo até estes supercomputadores ajudarem a conceber tratamentos ou vacinas.

"Deem cinco ou dez anos a isto, e penso que no futuro os computadores serão a principal força motriz para identificar novos medicamentos quando precisarmos de os encontrar com semanas ou meses de antecedência. Ainda não chegámos lá, mas o trabalho que está a ser feito em toda a Europa está a contribuir rapidamente para isso".