Desenvolvimento e implementação de software para aplicação de grids computacionais em modelagem para inovação terapêutica

Abstract

A utilização de computadores no desenvolvimento de produtos ligados à inovação terapêutica tem tomado proporções significativas, particularmente na área de planejamento molecular baseado em métodos computacionais. Estima-se que o uso destas metodologias pode reduzir os custos e o tempo de desenvolvimento de um novo fármaco em até 50%. Isto ocorre porque muitas vezes o número de moléculas que precisam ser sintetizadas e testadas experimentalmente passa a ser drasticamente reduzido por conta da alta preditividade e confiabilidade dos métodos computacionais (in silico). O docking molecular determina se pode haver interação energética favorável entre duas moléculas (ligante e alvo biológico), no intuito de elucidar as razões moleculares responsáveis pela potência farmacológica destes fármacos em potencial. Ocorre que estes métodos podem apresentar, por vezes, uma alta demanda computacional quando o número de ligantes e alvos a serem testados é alto e quando se busca alta precisão nos resultados numéricos obtidos. Este trabalho apresenta a plataforma GriDoMol para execução de cálculos de docking molecular no ambiente distribuído através de um grid computacional. O programa GriDoMol pode ser usado tanto com o programa AutoDock quanto com o programa AutoDock Vina, para realizar os cálculos de docking. Através da interface intuitiva do GriDoMol é possível acompanhar o andamento com dados do conjunto de cálculos de docking e criar o arquivo Job Description File (JDF) contendo a lista de cálculos de docking que será realizado em paralelo no ambiente de grid computacional. Tanto no programa AutoDock quanto no AutoDock Vina, o tempo necessário para a realização de 500 cálculos de docking molecular foi reduzido em até 97% do tempo necessário quando comparado a não utilizar nenhuma estratégia de paralelização, ou de computação distribuída.