Pesquisadores da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) desenvolveram um software que promete simplificar e acelerar análises computacionais em pesquisas com proteínas e medicamentos. O estudo está publicado na edição deste mês da revista Journal of Chemical Information and Modeling (Qualis A1), da American Chemical Society, sob o título “DynamiSpectra: A Python Software Package and Web Platform for Molecular Dynamics Data Analysis in Computational Biology”.

O software, chamado DynamiSpectra, foi criado para automatizar análises de dados de simulações computacionais de moléculas, por meio de dinâmica molecular. Essas simulações ajudam cientistas a compreender como proteínas e compostos químicos se movimentam e interagem, fornecendo pistas importantes para áreas como o desenvolvimento de fármacos para diversas doenças.

“Esse processo [análise de dados] pode, muitas vezes, ser uma tarefa complexa devido à enorme quantidade de informações geradas pelas simulações. O DynamiSpectra facilita essa etapa, organizando os resultados, gerando gráficos e estatísticas de forma padronizada e permitindo que diferentes análises sejam realizadas sem a necessidade de comandos manuais extensos”, afirma Iverson Conrado Bezerra, autor principal do artigo e mestrando em Biologia Aplicada à Saúde pela UFPE.

A dinâmica molecular é uma técnica de simulação por computador que permite acompanhar o movimento de átomos e moléculas ao longo do tempo, revelando como proteínas mudam de forma, interagem e respondem ao ambiente. Essa abordagem tem se tornado essencial tanto na compreensão de mecanismos biológicos quanto no desenvolvimento de novos medicamentos, pois possibilita prever como fármacos potenciais se ligam a proteínas-alvo, identificar regiões críticas para a estabilidade ou função dessas moléculas e orientar ajustes que aumentem a eficácia e reduzam efeitos colaterais.

Segundo Bezerra, o software inova ao romper uma barreira da Biologia Computacional: a necessidade de conhecimento de alto nível em programação. “Tradicionalmente, a análise de dados de dinâmica molecular exige longos comandos e domínio de diferentes softwares, o que limita o acesso de muitos pesquisadores. O DynamiSpectra diminui muito esse obstáculo ao oferecer uma plataforma automatizada e intuitiva”, explica. Outra vantagem é que o software possui uma plataforma web, tornando o uso mais prático. Basta acessar o site, enviar os arquivos e, em segundos, obter análises e visualizações completas.

Além de reunir e processar os dados das simulações, o DynamiSpectra produz gráficos de qualidade, já adequados para publicações científicas. A plataforma web integrada permite que análises sejam feitas de forma mais ágil e também oferece oportunidades para que professores das áreas de Química, Física e Biologia utilizem os recursos em atividades de ensino, tornando mais acessível a exploração de dados de dinâmica molecular pelos alunos.

O DynamiSpectra está disponível gratuitamente via PyPI e GitHub. O servidor web on-line pode ser acessado aqui. 

O artigo publicado no Journal of Chemical Information and Modeling também é assinado por Priscila Gubert (Departamento de Bioquímica/Centro de Ciências da Saúde (CCS) e Instituto Keizo Asami (I-Lika), ambos da UFPE); Karen Cacilda Weber (UFPB) e Jéssika de Oliveira Viana (UFPB).

COOPERAÇÃO - A colaboração entre universidades desempenha um importante papel no fortalecimento da pesquisa em Biologia Computacional. Esta integração permite o compartilhamento de recursos, experiências e conhecimentos, potencializando descobertas e promovendo apoio mútuo entre os grupos de pesquisa. Para a professora Karen Cacilda Weber, colaboradora do Laboratório de Química Quântica Computacional da UFPB, o software é um exemplo de sucesso deste tipo de parceria, fortalecendo a integração de competências em Biologia e Química Medicinal Computacional.

A pesquisa contou com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), do I-Lika/UFPE e do INCT-Cimol, que contribuíram para viabilizar o desenvolvimento do software e fortalecer as atividades de pesquisa em Biologia Computacional nas instituições envolvidas.

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Iverson Conrado Bezerra
iverson.coonrado@gmail.com