Bioinformática: o que é, para que serve e como ela está no nosso dia a dia

Se você acompanha informações sobre tecnologia já deve ter se deparado com a palavra "bioinformática". Uma junção de duas palavras bem conhecidas: bio, que significa vida, e informática, termo que representa o conjunto das ciências que se dedicam ao tratamento de dados e informações mediante o uso de computadores. Porém, na prática, o que de fato é a bioinformática, para que ela serve e por que ela é importante atualmente?

De forma mais específica, a bioinformática poderia ser definida como uma área que utiliza conhecimentos de diversas disciplinas, como a ciência da computação, biologia, medicina, matemática e estatística. A bioinformática surgiu na década de 1960, a partir do uso dos primeiros computadores para armazenar e processar dados gerados em centros de pesquisas celulares. Mas foi a enorme quantidade de informações geradas no Projeto Genoma Humano, por meio de novos sequenciadores de DNA, que impulsionaram o desenvolvimento da bioinformática.

Nos últimos 20 anos, essa enorme quantidade de dados biológicos criou uma demanda para o desenvolvimento de novos programas computacionais, capazes de transformar informação em conhecimento. Foi assim que se deu o desenvolvimento e expansão da bioinformática. Entretanto, se enganam aqueles que pensam na bioinformática como uma área restrita ao meio acadêmico. Atualmente, a bioinformática dá contribuições diárias para o nosso cotidiano e nós nem percebemos. Vou citar alguns exemplos.

Hoje, o agronegócio é um dos alicerces da economia e do desenvolvimento social.  Falamos todos os dias da produção de alimentos, da proteína animal e vegetal, da produção sustentável de madeira e de componentes para a indústria farmacêutica. Por meio de ferramentas de bioinformática, aliadas às técnicas de biologia molecular, o melhoramento genético de plantas e animais tem sido extraordinário.  Esses animais e plantas, uma vez adaptados às condições de clima e solo, são, em grande parte, responsáveis pelo enorme aumento da nossa produtividade na agropecuária, produzindo mais proteína no mesmo espaço e com menor custo.

São monoculturas com novos micronutrientes, mais produtivas e capazes de sobreviver à seca, aos ataques de insetos e doenças. Temos diversos exemplos do uso da bioinformática no auxílio à criação de tomates com uma maior vida útil, e em variedades de arrozais capazes de produzir um nível maior de ferro e vitamina A, reduzindo doenças causadas pela deficiência de tais nutrientes. Nenhuma dessas inovações poderia ter sido geradas sem o uso da bioinformática para a descoberta dos fatores genéticos envolvidos nessa melhoria.

A bioinformática, aliada ao sequenciamento de DNA, vem causando uma verdadeira revolução em diversas áreas da medicina. Essa ferramenta é usada para analisar o sequenciamento do genoma de cada paciente e determinar o seu perfil genético, o que ajuda o médico a prever maior ou menor suscetibilidade a certas doenças. Isso auxilia na indicação de tratamentos personalizados para cada paciente, com a dose adequada, reduzindo as chances de terapias pouco efetivas e com efeitos colaterais (esse foi o tema do artigo sobre medicina de precisão, discutido aqui no texto de 20 de Julho).

A bioinformática também é muito usada para analisar dados genéticos e associá-los ao risco de determinadas doenças ou à gravidade com que elas se manifestam (os chamados biomarcadores de risco ou prognóstico). Tais avanços estão sendo de grande importância para o desenvolvimento da chamada Medicina P4, um ramo revolucionário da medicina que visa Predizer, Prevenir, Personalizar e fazer o paciente Participar do seu tratamento.

A bioinformática foi essencial para o estudo, detecção e no desenvolvimento das novas vacinas contra o novo coronavírus, o SARs-CoV-2. Com o auxílio de ferramentas de bioinformática, cientistas em todo o mundo estão investigando em tempo recorde a evolução viral, rastreando novas variantes e fazendo modelos matemáticos que ajudam a entender a evolução da pandemia. Por exemplo, ferramentas de bioinformática foram utilizadas para se criar rapidamente testes moleculares capazes de identificar especificamente o SARS-CoV-2. Mais importante, as vacinas de RNA também foram desenvolvidas se apoiando em ferramentas de bioinformática que foram capazes de escolher os melhores alvos moleculares no novo coronavírus.

Mas, como em várias áreas do conhecimento, o mundo passa por uma carência de profissionais com sólida formação em bioinformática. Por ser uma área multidisciplinar, que aglutina conhecimentos diversos, a bioinformática requer uma formação ampla e, hoje, não temos cursos de graduação nas grandes universidades mundiais. A trajetória de tais profissionais se inicia na graduação em áreas relacionadas à biologia ou à informática. Na pós-graduação, tais profissionais recebem a formação complementar nas outras áreas. Muitas vezes é no pós-doutorado onde o profissional de bioinformática terá a experiência prática necessária.

No geral, um profissional de bioinformática leva 10 anos para ter uma boa formação. Como fica evidente pela importância da bioinformática em nossas vidas, precisamos investir cada vez mais na formação de profissionais para o desenvolvimento social e econômico no Brasil e no mundo.

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Esse texto foi produzido em parceria com o Dr. Pedro Alexandre Favoretto Galante, Pesquisador do Hospital Sírio-Libanês