Realidade virtual revira moléculas e pode ajudar a combater COVID-19 e leucemia

Por Nathan Vieira | 19 de Novembro de 2020 às 18h15
Minh Pham / Unsplash

É muito provável que, a essa altura, você já tenha ouvido falar da realidade virtual. Trata-se de um ambiente virtual no qual o usuário pode se inserir como se estivesse mesmo ali, mas tudo não passa de um sistema computacional. A tecnologia induz efeitos visuais e sonoros, permitindo total imersão no ambiente simulado virtualmente. Mas você sabia que essa tecnologia tem sido uma aliada para a área da saúde? Em uma palestra do Centro Técnico Científico da PUC-Rio (CTC/PUC-Rio) realizada nesta terça (18), o pesquisador sênior do Novartis Institutes for BioMedical Research, Dr. Wilian Cortopassi, trouxe à tona como a realidade virtual tem contribuido para tratamentos de COVID-19 e leucemia.

Antigo aluno do Departamento de Química da PUC-Rio, Cortopassi apresentou o seminário "Uso de realidade virtual para entendimento de estruturas tridimensionais com aplicação biológica". A palestra levantou detalhes de como é aplicada a realidade virtual no estudo de possíveis tratamentos para a leucemia e para a COVID-19.

A apresentação foi focada, principalmente, em um trabalho feito na Universidade da Califórnia, em que se usa a realidade virtual para entender o comportamento de proteínas relacionadas ao câncer e para buscar novos medicamentos. Com isso em mente, o olhar dessa pesquisa é voltado, principalmente, para mutações nas chamadas proteínas quinase (que modificam outras proteínas adicionando quimicamente fosforilação, que normalmente resulta numa alteração funcional da proteína alvo) e o papel dessas mutações na resistência de medicamentos que estão em fase final de aprovação ou que já estão aprovados.

Figura gerada com o software UCSF Chimera (Imagem: Wilian Cortopassi)

"Tem sido uma experiência enorme usar a química computacional para tentar responder perguntas que os médicos estão vivenciando no dia a dia clínico. O principal da realidade virtual para o planejamento de fármacos, eu diria, é a possibilidade de seguir para um ambiente virtual onde se está dentro da célula, focando em uma forma imersiva", diz Dr. Wilian.

Segundo o pesquisador, focar no ambiente tridimensional do problema foi significativo para que conseguisse testar hipóteses que fizessem sentido e tirar a prioridade de hipóteses que não faziam sentido, e avançar com as pesquisas de grande importância para um contexto clínico.

Dr. Wilian conta que em muitos casos de pacientes com câncer, há certas mutações em proteínas. Essas mutações afetam o funcionamento das proteínas, e os pesquisadores levantam as hipóteses de que isso está relacionado com alguns tipos de câncer. Então cada tipo de câncer teria uma mutação específica. "Nesses casos que os medicamentos estão sendo investigados. A gente sabe que alguns pacientes vão ter essas mutações, e tenta prever quais mutações poderiam afetar a eficácia de alguns medicamentos". O especialista menciona que os estudos são feitos in vitro, ou seja, não são em pacientes. Trata-se de um entendimento de mecanismos.

"A gente tem resultados in vitro que mostram que, se há uma mutação secundária, isso pode afetar os fármacos, mas de formas bem diferentes. É bem difícil mostrar a representação das estruturas em 2D. Por isso que a parte da realidade virtual é muito importante, para entender como as interações são diferentes entre os medicamentos", Dr. Wilian reitera.

"A gente espera que, com o tempo, à medida que esses medicamentos são administrados para pacientes, comecemos a ver se estão tendo as mutações secundárias, se aqueles medicamentos estão perdendo a eficácia, e se há a necessidade de novos medicamentos. É um passo a passo que demora anos, às vezes décadas, para fazer esse link entre a química de laboratório e o que os pacientes vivenciam no dia a dia, mas a gente precisa começar. E é nesse sentido que a realidade virtual tem um papel primordial", completa.

Realidade virtual possibilita avanços na área da saúde, principalmente no que se trata do câncer, por exemplo (Imagem: Minh Pham/Unsplash)

De acordo com o pesquisador, a maioria das modificações que podem ser feitas pela realidade virtual também poderiam ser feitas no computador em modelo 2D, mas ele reafirma que a diferença proposta pela realidade virtual é a questão imersiva. "Em 2D, é muito difícil ter aquela experiência de realmente navegar dentro da proteína, olhar ao redor e ver onde aquela mutação está afetando as interações entre o fármaco e a proteína. Você vai para um ambiente em que olha para um lado e para o outro, e só tem a proteína. Não tem mais nada. Você está focado na proteína, na estrutura tridimensional".

Para o pesquisador, essa parte imersiva, colaborativa da realidade virtual, permite insights que uma tela 2D não possibilitaria. "É possível fazer modificações em realidade virtual, aproximando, andando pela proteína, escolhendo um certo aminoácido, clicando nesse aminoácido e vendo qual que é o efeito nessa mutação. Pelo menos em um modelo inicial", explica.

O pesquisador conta que, na instituição em que está envolvido atualmente, a Novartis, também há a utilização da realidade virtual para fins direcionados à área da saúde. Em especial, nesse caso, contra potenciais crises futuras, tendo em mente a pandemia que tem tomado conta da população em 2020.



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