Supercomputador agiliza pesquisa sobre metabolismo e análise de genoma
Denominado de Epigem Brasil, o computador da UFMG vai analisar cerca de 90% do genoma de oito mil brasileiros
Pesquisas que hoje demoram meses para serem concluídas, a partir de agora poderão ser realizadas em poucas semanas. Essa é promessa do supercomputador adquirido pelo Laboratório de Computação Científica (LCC) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). A máquina foi inaugurada no início de março, mas ainda está em fase de testes e instalação de programas. Enquanto isso, alguns pesquisadores da Universidade já planejam como podem usar o equipamento em seus projetos.
Um deles é o professor Eduardo Tarazona, do Laboratório de Diversidade Genética Humana do Instituto de Ciências Biológicas (ICB). Ele acredita que a máquina poderá aumentar o protagonismo da UFMG em grande projeto de epidemiologia desenvolvido em parceria com a Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) e grupos de pesquisa da USP, UFBA e Universidade Federal de Pelotas.
Denominado de Epigem Brasil, o computador vai analisar cerca de 90% do genoma de oito mil brasileiros para descobrir quais pontos aumentam ou diminuem as chances de esses indivíduos desenvolverem doenças cardiovasculares, neurovegetativas e asma, entre outras. " Para cada um desses oito mil indivíduos, temos que fazer cerca de um milhão de testes estatísticos relacionados a cada doença" , afirma.
O grupo cujo genoma será analisado vem sendo acompanhado pelo Ministério da Saúde há dez anos. As informações clínicas coletadas serão agora cruzadas com os dados obtidos pelo projeto Epigem. " Para isso o supercomputador da UFMG será de grandíssima utilidade, porque vai permitir fazer em poucos dias cálculos que poderiam demorar um ano se feitos em um conjunto pequeno de computadores normais" , explica Tarazona.
Segundo o pesquisador, a Fiocruz e a USP já contam com máquinas superpotentes, por isso o equipamento instalado no LCC vai permitir melhor participação da UFMG no projeto. A expectativa é que a conclusão da pesquisa ajude no desenvolvimento de vacinas. " O sistema imunológico é muito variável, e para estudá-lo é preciso fazer muitas comparações, muitos cálculos" .
Tarazona diz que o supercomputador também vai beneficiar projetos de sequenciamento completo do genoma de alguns organismos. A técnica é semelhante à montagem de um quebra-cabeça: primeiro é preciso dividir o genoma em partes muito pequenas, para que seja possível ler pedaços do DNA. Em seguida é preciso reconstruí-lo a partir dessas pequenas partes. " Sem um computador como esse do LCC não é possível montar um genoma" , completa.
O doutorando em Química Geison Voga também comemora a chegada do supercomputador à UFMG. Sob orientação do professor do Departamento de Química do Icex e vice-diretor do LCC, Jadson Belchior, sua tese contempla a investigação de processos metabólicos em organismos. " Nosso estudo é sobre cinética: a que velocidade as reações acontecem. Normalmente, temos uma enzima e um substrato reagindo dentro de uma organela, como uma mitocôndria, e precisamos medir o tempo que essa reação vai demorar" , explica.
Voga desenvolveu um modelo para estudar essas rotas metabólicas - uma espécie de mapa para entender como as enzimas reagem entre si. Para fazer uma simulação com a bactéria E. colli, um dos organismos mais simples que existem, foram gastas cerca de 469 horas, em um conjunto de seis computadores. " Com a estrutura que temos atualmente, optamos por simplificar o problema, usando um modelo menos complexo" , afirma.
O doutorando diz que, para fazer o mesmo cálculo em uma mitocôndria humana, por exemplo, o tempo gasto seria muito maior. Com a máquina do LCC, a pesquisa poderá ser ampliada. " Vamos supor que com dois dias seja possível terminar uma simulação, seria fantástico. Daria para estudar mitocôndrias de vários organismos, outras organelas. Com um mês daria para fazer muita coisa" .
De acordo com Geison, a conclusão do estudo pode contribuir, entre outras coisas, para otimizar doses de fármacos. " No caso de uma droga que consegue impedir o funcionamento de uma enzima, com essa simulação poderemos avaliar o tempo que vai durar a inibição e determinar a frequência de aplicação da droga" , esclarece.
Configuração
Com 848 processadores, de dois megabytes cada, e disco rígido de 40 terabytes, o supercomputador da UFMG é o maior do Brasil utilizado para fins acadêmicos e custou cerca de R$ 800 mil. O coordenador do LCC, Márcio Bunte, diz que a escolha do equipamento foi feita por uma comissão designada pela Pró-reitoria de Pesquisa da Universidade, que levantou a demanda da comunidade acadêmica por meio de questionários.
Apesar de reconhecer o alto desempenho da máquina, o vice-diretor do Laboratório, Jadson Belchior, diz que o equipamento já está " obsoleto" , pois hoje seria possível comprar um computador com mais processadores pelo mesmo preço. A preocupação de Belchior, no entanto, é que haja uma competição entre os grupos de pesquisa da Universidade para utilizar o supercomputador. " Temos uma máquina de altíssimo desempenho, mas se todos os grupos forem utilizá-la simultaneamente pode ser que ela se torne lenta" , argumenta.
O supercomputador está instalado no Centro Regional do Sistema Nacional de Processamento de Alto Desempenho (Sinapad) do Ministério de Ciência e Tecnologia, vinculado ao Laboratório de Computação Científica (LCC) do ICEx.
Nenhum comentário:
Postar um comentário