Publicado em 10/02/2017

Pesquisa da UnB é premiada por usar números e encurtar tempo para ler DNA

Tese desenvolvida quebra tabu científico de 47 anos. Ele diz que tempo de 'meses' foi reduzido para até 2 h. Pesquisador ganhou bolsa para desenvolver tese em pós-doutorado.

O pesquisador Edans Flávius de Oliveira Sandes ao lado da orientadora, Alba Melo, em um laboratório da UnB 

Uma pesquisa de doutorado desenvolvida por estudante da Universidade de Brasília (UnB) ganhou o prêmio de melhor tese pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) em 2016. De quebra, conseguiu acabar com um paradigma científico que durava 47 anos: analisar em até duas horas cromossomos de DNA por meio de algoritimos exatos.

A tese é "Algoritimos Paralelos Exatos e Otimização para Alinhamento de Sequências Biológicas Longas em Plataformas de Alto Desempenho". Mesmo que o título pareça "complicado" em um primeiro momento, o pesquisador Edans Flávius Sandes diz que o trabalho não é difícil de entender. Ele também afirma que normalmente, com outros métodos, o processo pode durar "meses".

"O objetivo do meu trabalho foi comparar todos os cromossomos do homem com os do chimpanzé utilizando algoritmos exatos. Mas, se executado da maneira convencional, seria necessário muito tempo para obter resultado. A comparação de um único cromossomo, por exemplo, poderia demorar até mais de um ano", disse.

De acordo com o pesquisador, estudos sobre o uso de algoritimos exatos começaram em meados de 1970, mas devido à alta complexidade dos cálculos, apenas sequências pequenas de cromossomos eram processadas – em sua maioria nos vírus, que possuem em média mil caracteres.

“O menor cromossomo humano tem mais de 20 milhões de caracteres. Para alinhar uma sequência com um milhão de pares de bases, por exemplo, seria preciso um terabyte de memória da plataforma”, afirmou.

E foi justamente esse desafio que Sandes resolveu encarar em 2011, quando iniciou a pesquisa, já que não se conformava com o tempo de espera atual para análise genética.

"Comparamos todos os cromossomos homólogos do homem e do chimpanzé. Para o maior cromossomo, gastamos menos de duas horas. Assim, nas condições em que trabalhamos, é possível chegar a esses resultados em poucos dias. Anteriormente isso levaria anos", explicou o pesquisador na tese.

'Intercâmbio'

Por exigir computadores com alta capacidade de procedimento, a análise das sequências teve que ser realizada fora da UnB. Dessa forma, foram feitas parcerias com a Universidade Politécnica da Catalunha, na Espanha, e o centro de pesquisa Keeneland Full Scale System, no Estados Unidos.

De acordo com a orientadora da tese, Alba Melo, a pesquisa foi importante não só para Sandes, mas também para outros estudantes que ficaram interessados em pesquisar outras ramificações do trabalho.

"Já tenho um aluno de graduação, dois de mestrado e um de doutorado que estão pesquisando desdobramentos desse trabalho. Agora buscamos parcerias com biólogos especialistas em cromossomos humanos para analisar os resultados que obtivemos", afirmou.

Prêmio Capes

O Prêmio Capes de Tese é um evento que seleciona as melhores pesquisas científicas no Brasil e concede uma bolsa de pós-doutorado nacional de até 12 meses para o autor da tese poder continuar a desenvolver o projeto premiado.