Autor: Abdirasak Mohamed Osman (Currículo Lattes)
Resumo
O Virtual Screening (VS) é uma abordagem computacional fundamental na descoberta de fármacos, pois reduz o tempo e os recursos necessários para identificar potenciais candidatos a fármacos a partir de grandes bibliotecas químicas, quando comparada às abordagens experimentais tradicionais. Ferramentas anteriores apresentavam limitações relacionadas à escalabilidade, modularidade, automação e integração de funcionalidades analíticas avançadas, o que frequentemente restringia sua aplicação às etapas iniciais de fluxos de trabalho mais complexos. O FrameworkVS, desenvolvido a partir de versões anteriores no Laboratório de Biologia Computacional (ComBi-Lab), representa um esforço contínuo para estruturar e automatizar fluxos de docking molecular. Embora as versões anteriores tenham simplificado esses processos, limitações ainda persistiam, motivando novos avanços. Neste trabalho, o FrameworkVS 3.0 foi desenvolvido com foco em escalabilidade, arquitetura modular e ampliação das capacidades de análise. O sistema integra docking paralelo, recuperação por checkpoint, processamento em lote, reclassificação baseada em aprendizado de máquina, análise de interações por meio do PLIP, visualização interativa em 3D e geração estruturada de métricas de desempenho. Essas funcionalidades permitem a execução de campanhas de docking de forma mais escalável e reprodutível, especialmente em ambientes de computação compartilhada ou de alto desempenho. A arquitetura implementada inclui uma interface web conectada a um backend robusto, responsável pela geração automática de scripts de docking, execução paralela com alocação otimizada de CPUs, gerenciamento de fluxos de trabalho em lote para grandes bibliotecas de ligantes, conversão automática de formatos de arquivo e configuração flexível da caixa de grid. A avaliação de desempenho foi realizada utilizando o conjunto de dados do DREAM Challenge, envolvendo o docking de 22.000 ligantes contra um único receptor em um nó HPC com 40 núcleos. Todas as tarefas foram concluídas com sucesso, demonstrando estabilidade de execução e uso eficiente dos recursos computacionais. O FrameworkVS Versão 3 melhora a organização e a escalabilidade dos fluxos de triagem virtual, mantendo a usabilidade e o suporte integrado para análise. Este trabalho contribui para a descoberta computacional de fármacos ao oferecer uma plataforma acessível que auxilia na identificação de candidatos a medicamentos com alto potencial.