Construção de uma Plataforma para Determinação In Silico da Alergenicidade e Antigenicidade de Proteínas

Resumo

Com o avanço no sequenciamento de diferentes genomas, a construção de organismos geneticamente modificados (OGM) tem aumentado. Uma das preocupações envolvendo a expressão de diferentes proteínas heterólogas é a possibilidade do desenvolvimento de reações alérgicas ou antigênicas nos consumidores finais. Assim, a OMS e a FAO propuseram testes in silico para a determinação de índices de alergenicidade e antigenicidade de proteínas passíveis de serem utilizadas na construção de OGM. Com o objetivo de congregar diversos algoritmos de predição que permitissem a análise in silico de proteínas e definissem seu potencial alergênico ou antigênico, construiu-se uma plataforma, chamada Plataforma de Análise da Alergenicidade e Antigenicidade de Proteínas (PA³P). Nesta plataforma, reuniu-se os bancos de dados PIR, SwissProt/TrEMBL e GenBank e as suites AlgPred e Allermatch. Primeiramente houve a identificação das linguagens de programação de cada banco de dados, com posterior pesquisa através dos sites visando identificar suas interfaces e a forma como as consultas são realizadas. Alguns sites têm interface através do REST, enquanto outros não oferecem nenhum tipo de informação. Identificadas as interfaces, buscou-se alternativas na linguagem de programação Hypertext Preprocessor (PHP versão 5.4.3). Tal linguagem foi escolhida por apresentar muitas bibliotecas, uma comunidade de desenvolvimento ativa, adequada documentação e por ser de livre acesso. Utilizou-se o WampServer (versão 2.2) que permite criar aplicações web com Apache2 (versão 2.2.22), PHP e um banco de dados MySQL (versão 5.5.24). Para os sites com REST utilizou-se o conjunto de operações definidas por HTTP. Para aqueles que não ofereciam nenhuma interface a maneira encontrada foi realizar o envio remoto dos formulários de consulta via cURL, respeitando as configurações originais dos sites. Para as interfaces de entrada e saída de dados foi utilizado HyperText Markup Language (HTML). As saídas foram tratadas via expressões regulares para que obtivéssemos apenas o resultado pretendido uma vez que alguns sites oferecem diferentes formatos de resposta ao WebService. Para a validação de PA³P, construiu-se um banco de sequências contendo 30 proteínas sabidamente alergênicas, 30 proteínas sabidamente não alergênicas e 30 proteínas cujos índices de alergenicidade e antigenicidade eram desconhecidos. As sequências foram submetidas para análise tanto na PA³P quanto nos sites individualmente. A validação demonstrou que nossos dados são condizentes com os dados gerados quando as sequências são submetidas aos algoritmos originais. Assim, pelo uso da referida plataforma, o usuário tem uma considerável economia de tempo para executar todas as análises necessárias. O uso de PA³P é considerado confiável como indicado pela validação desta ferramenta. Trabalhos futuros incluem a persistência dos dados e a construção de uma análise estatística, além da adição de novos algoritmos de análise e interface gráfica.