LNCC disponibiliza à comunidade científica portal de triagem virtual para busca de novos tratamentos de Covid-19

A plataforma computacional DockThor-VS, utilizada amplamente para a pesquisa de novos medicamentos de forma virtual, foi desenvolvida em 2013 pelo Grupo de Modelagem Molecular em Sistemas Biológicos (GMMSB) do Laboratório Nacional de Computação Científica e está acoplada ao supercomputador Santos Dumont. Diante da pandemia da COVID-19, a plataforma foi incrementada para disponibilizar aos usuários estruturas tridimensionais de proteínas-alvo importantes para o desenvolvimento de novas moléculas e reposicionamento de fármacos para o tratamento da doença.

Entre os aspectos mais relevantes associados ao desenvolvimento desta plataforma estão a disponibilização de diferentes “estados conformacionais” de cada proteína alvo, simulando sua flexibilidade em meio biológico; modelagem tridimensional de mutações relevantes destas proteínas que podem afetar a ação de possíveis fármacos e gerar resistência a medicamentos, identificadas a partir da análise de milhares de genomas de SARS-CoV-2 sequenciados no mundo todo; e disponibilização de banco de estruturas tridimensionais dos fármacos já aprovados pelo Food and Drug Administration (FDA) para estudos de reposicionamento de fármacos. A estratégia de reposicionamento de fármacos tem sido amplamente utilizada em todo o mundo e tem como objetivo identificar fármacos utilizados atualmente para o tratamento de outras doenças que poderiam atuar também no tratamento da COVID-19.

O desenvolvimento do DockThor-VS direcionado para alvos terapêuticos do vírus SARS-CoV-2 foi coordenado pelo prof. Laurent Dardenne (LNCC) em colaboração com a Profa. Marisa Nicolás (LNCC), a qual coordenou os estudos genômicos dos alvos terapêuticos. O desenvolvimento da plataforma, incluindo as técnicas de inteligência computacional para triagem virtual, foi inteiramente realizado por pesquisadores do LNCC, incluindo a pesquisadora de pós-doutorado PCI/MCTI Isabella Guedes, alunos e ex-alunos da Pós-Graduação em Modelagem Computacional do LNCC.

“A combinação e disponibilização de informações estruturais sobre os alvos terapêuticos, técnicas computacionais avançadas para o planejamento de fármacos e recursos computacionais de alto desempenho podem direcionar e acelerar as pesquisas de diversos grupos brasileiros e internacionais na procura por um tratamento para COVID-19” – destaca Laurent Dardenne. “Disponibilizar para a comunidade científica as variantes genômicas das proteínas do vírus que são alvos terapêuticos é muito importante para desenvolver medicamentos, vacinas e testes diagnósticos mais eficazes, contornando problemas como resistência a fármacos antivirais” – ressalta Marisa Nicolás.

Um artigo científico será submetido em breve para revista indexada internacional contendo os detalhes de implementação da plataforma DockThor-VS e os resultados de estudos computacionais de reposicionamento de fármacos para todas as proteínas alvo do SARS-CoV-2 disponibilizadas. Atualmente, o portal possui 35 estruturas tridimensionais relacionadas a seis diferentes proteínas-alvo do SARS-CoV-2.

A plataforma DockThor-VS está disponível de forma gratuita para pesquisadores de todo o mundo.  Os usuários não cadastrados podem realizar experimentos com até 200 moléculas por vez, enquanto que estudos mais complexos envolvendo até 5000 moléculas estão liberados para usuários com projetos submetidos e aprovados. A plataforma está totalmente operacional, tendo sido submetidos nos primeiros quinze dias de agosto cerca de 1200 experimentos de triagem virtual.

O trabalho foi realizado com financiamento das agências de fomento à pesquisa FAPERJ, CAPES e CNPq.