Maia, Moisés: AVALIAÇÃO DA PERFORMANCE DE MÉTODOS DE DINÂMICA MOLECULAR E ATRACAMENTO MOLECULAR EMPREGADOS NO DESENVOLVIMENTO DE FÁRMACOS ASSISTIDO POR COMPUTADOR

Maia, Moisés: AVALIAÇÃO DA PERFORMANCE DE MÉTODOS DE DINÂMICA MOLECULAR E ATRACAMENTO MOLECULAR EMPREGADOS NO DESENVOLVIMENTO DE FÁRMACOS ASSISTIDO POR COMPUTADOR

• Autor
• Italo Levy Lopes LIma
• Resumo

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  Modelagem molecular pode ser caracterizada como o desenvolvimento ou aperfeiçoamento de moléculas orgânicas, ou não, com a ajuda de softwares computacionais. Estes são de suma importância pois barateia o desenvolvimento do fármaco e possibilita a venda dos medicamentos a valores mais acessíveis. O estudo tem como meta observar fatores que aumentam ou diminuem a eficiência dos softwares responsáveis por tal trabalho e analisar o uso da nova ferramenta Vina-GPU do software AutoDock Vina. O método se baseará em análises de semelhantes. Usando como comparação os resultados encontrados por Donald Kinghorn da pugetsystems para uma RTX3070Ti e representados graficamente, a proteína a ser usada será a “spike” do Sars-Cov-2. Segundo o autor é mister destacar que apesar da mesma workstation -tipo de computador projetado para trabalhos de alta performace- ou da mesma placa gráfica, existem distintas produtividades a depender do programa utilizado e quão otimizados estão. Observamos duas versões do programa AutoDock Vina -1.1.2 e 1.2.5- e como estes se comportam na hora de processar as relações do composto e uma ferramenta chamada Vina-GPU a fim de determinar notáveis alterações de desempenho, sendo este o principal foco do trabalho apresentado.

  A princípio foi observado que a workstation usada pela pugetsystems se sobressaiu sobre a utilizada por nós em benchRIB e em benchPEAP, por 31,4% e 44,3% respectivamente enquanto o sistema operacional do pesquisador conseguiu se sobressair em benchMEM por 26,2% - benchRIB, benchPEAP e benchRIB são comandos computacionais que possuem como objetivo simular proteínas, ribossomos e peptídeos em meios específicos- apesar de usar as mesmas placas gráficas, isso se deve ao processador utilizado pela empresa norte-americana possuir um processador com 4 vezes mais threads e cores que o utilizamos, o que impactou nos resultados obtidos.

  Da mesma forma que houveram alterações entre workstaions distintas, foi possível observar alterações entre diferentes versões do mesmo software -AutoDock Vina nas versões 1.1.2 e 1.2.5-. Em primeira análise foi possível destacar que a versão 1.2.5 obteve ganhos surpreendentes, destacamos que a versão conseguiu reduzir pela metade o tempo de processamento da sua versão anterior. Também destacamos o uso de uma nova ferramenta chamada de Vina-GPU que busca reduzir o tempo de comunicação da CPU e a GPU.

  Ao analisar os resultados o estudioso conseguiu chegar a algumas conclusões. A taxa de processamento da CPU deve acompanhar a taxa de processamento da GPU com objetivo de ter ganhos na velocidade e confiabilidade dos trabalhos, isso se torna destacável pela diferença que a nossa workstation teve perante a da pugetsystems no que se refere tempo de processamento. Outro ponto a ser analisado se refere aos ganhos que a versão 1.2.5 obteve perante a versão 1.1.2 no quesito tempo de processamento e como a Vina-GPU gerou ganhos. A principal mudança entre as versões foi como o programa interage com a CPU, a versão mais recente consegue otimizar o seu uso e por consequência melhorar o tempo de elaboração.

  Por fim, foi observado pelo investigante que a ferramenta Vina-GPU gerou ganhos impressionantes no que se refere a tempo de processamento, todavia, o ganho de tempo veio acompanhado de uma perda de informações, o que acaba por gerar menor confiabilidade. A ferramenta, por mais impressionante que seja, não é viável que seja usada por enquanto, a perda de informação, por menor que seja, é extremamente grave. É de se esperar que futuras atualizações viabilizem o seu uso de forma segura.

   

• Palavras-chave
• Desenvolvimento de fármacos; Química Medicinal; Uso de Softwares; Métodos de pesquisa
• Modalidade
• Comunicação oral
• Área Temática
• DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS E PROJETOS

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