Uma malha metroviária é composta de trilhos e estações que funcionam como pontos de conexão de uma rede. Agora imagine uma análise de redes com dados muito mais complexos, como genes, proteínas e reguladores em grande quantidade. O grupo da Bioinformática do Centro de Integração de Dados e Conhecimentos para Saúde (Cidacs/Fiocruz Bahia) construiu um guia para quem quer fazer esse tipo de análise, mas ainda está iniciando em linguagens de programação.

O material acaba de ser publicado na revista Frontiers in Genetics e tem o pesquisador Pablo Ivan Pereira Ramos como líder do estudo. A revisão compreende os recentes avanços na aquisição de dados ômicos, uma vez que hoje existem diversos banco de dados genéticos abertos, os quais permitem que um pesquisador possa visualizar interações, correlações e informações mútuas.

“Proteínas que podem ser produzidas pelo corpo humano por exemplo, também formam uma rede, porque elas vão ativar uma outra proteína, inibir outra, então elas interagem.  Tudo aquilo que interage pode ser representado sob a forma de redes. E para estudar o relacionamento entre esses elementos em um contexto maior, podemos modelar usando a teoria de grafos”, explica o bioinformata Ramos. 

“Quando uma bactéria entra no organismo do sujeito, há uma resposta coordenada do sistema imune para tentar combater a infecção, então essa resposta coordenada ativa várias proteínas de defesa”, ilustra o pesquisador. Nesse cenário é possível utilizar os padrões de expressão das proteínas (a forma como elas se apresentam) do hospedeiro e avaliar suas correlações através de redes de co-expressão, para as quais foi dedicada uma seção no artigo. Esses estudos são importantes para compreensão de diversos processos de adoecimento.

A revisão, que o pesquisador e co-autor do estudo Artur Queiroz chama de “guia”, pode ser utilizada por quem não domina a programação. O guia explica o que são e como as análises em redes permitem compreender as correlações, interações e informações mútuas apresentadas.

O estudo abordou principalmente ferramentas computacionais abertas e gratuitas, que permitem a construção e análise de redes a partir de conjuntos de dados oriundos das ciências ômicas.

Os pesquisadores ressaltam ainda que a produção de dados ômicos em larga-escala é hoje tarefa comum na biologia e biomedicina, onde o principal desafio reside na obtenção de conhecimento a partir destes dados. Ferramentas integrativas, como as revisadas no artigo publicado, são fundamentais para este propósito.

A Bioinformática

O Cidacs possui duas plataformas que lidam com bases de dados genômicos: a Bioinformática e Epidemiologia Genômica (Epigen-Brasil). As plataformas reúnem pesquisadores com formação em biologia, biomedicina, biotecnologia e que são especializados em modelagem computacional. Os saberes produzidos nesse campo estão numa área capaz de analisar genes e perceber mutações, respostas imunes e outras dinâmicas do metabolismo de diversos organismos.