Foram escolhidos cinqüenta anos de publicações sobre o metabolismo do ser humano e repertoriadas todas as reações químicas conhecidas que nos fazem respirar, digerir, nos movimentarmos ou pensar. Cada uma de nossas células identifica estas reações graças ao código inscrito nos cromossomos, mesmo que ela utilize apenas uma pequena parte. Um neurônio, por exemplo, não tem a mesma "fábrica química" que um linfócito "matador" de antígenos. Estudar o efeito de uma substância, um medicamento ou veneno exige do cientista que conheça bem todas essas reações e saiba quais estão em ação no tipo de célula que o interessa, sem se esquecer de considerar as diferenças genéticas entre os indivíduos.

A biologia celular e a genética acumulam resultados nessa área há decênios. As grandes reações metabólicas são bem conhecidas, mas, com freqüência, isoladamente, é difícil reproduzir exatamente o que se passa no interior de uma célula, normal ou vítima de uma patologia.

Todavia, é o que se propõe fazer, virtualmente, uma equipe da Jacobs School of Engineering (Universidade da Califórnia, San Diego, UCSD), EUA, dirigida por Bernhard Palsson, com o BIGG (biochemically, genetically and genomically structured). Essa ferramenta computacional será capaz de reproduzir o mecanismo de não importa que tipo de célula, nas condições normais, ou não, e após a escolha das características genéticas.

Simulação in silico.

Crédito: Forema

Sem recorrer a testes clínicos, será possível estudar o impacto de um medicamento, de um veneno ou mesmo de uma dieta alimentar sobre tal ou tal família de células, em pessoas consideradas em risco, ou não.


Modelo numérico

O sistema BIGG acaba de ser apresentado nos Proceedings of the National Academy of Sciences (ou PNAS, publicação americana). Para demonstrar a eficácia de sua ferramenta, os pesquisadores da equipe simularam 288 reações conhecidas, entre as quais a síntese da testosterona e a do estrogênio. Em todos os casos, o modelo numérico reproduziu os mecanismos observados em uma célula verdadeira.

Acessível à comunidade científica, Bigg deverá permitir verdadeiras simulações in silico, a conduzir antes dos testes in vitro (em provetas) e in vivo (em animais, culturas celulares ou voluntários humanos).

Esse organismo humano virtual constará do Projeto Genona Humano, que produziu a seqüência integral dos genes da espécie humana. No mesmo caminho, o "metabolome", recentemente apresentado por uma equipe canadense (Human Metabolome Project), recenseia os 2.500 metabólitos (pequenas moléculas) que se encontraram no organismo humano.

PNAS (www.pnas.org) (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor: informações adicionais podem ser obtidas com a leitura do artigo:

"Global reconstruction of the human metabolic network based on genomic and bibliomic data", N. C. Duarte, S. A. Becker, N. Jamshidi, I. Thiele, M. L. Mo, T. D. Vo, R. Srivas, and B.Ø. Palsson, Proceedings of the National Academy of Sciences, volume 104, página 1777, fevereiro de 2007.

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