Humanidades

A teoria dos jogos pode ser útil para explicar e combater os vírus, concluem os pesquisadores
Uma equipe de pesquisadores conclui que uma abordagem da teoria dos jogos pode oferecer novos insights sobre a disseminação e a interrupção de vírus, como o SARS-CoV-2.
Por James Devitt - 28/02/2021


Crédito da foto: da-kuk / Getty Images

Uma equipe de pesquisadores conclui que uma abordagem da teoria dos jogos pode oferecer novos insights sobre a disseminação e a interrupção de vírus, como o SARS-CoV-2. Seu trabalho, descrito na revista Royal Society Interface , aplica um “jogo de sinalização” a uma análise de processos celulares para iluminar o comportamento molecular.

“Precisamos de novos modelos e tecnologias em vários níveis para entender como domar as pandemias virais”, explica Bud Mishra, professor do Courant Institute of Mathematical Sciences da NYU e um dos autores do artigo. “No nível biomolecular, explicamos como a celularização pode ser entendida de maneiras que bloqueiam as doenças e estimulam o funcionamento saudável.”

A análise, que também incluiu William Casey, professor assistente do Departamento de Ciência Cibernética da Academia Naval dos EUA, e Steven Massey, professor assistente do Departamento de Biologia da Universidade de Porto Rico, centrou-se no fenômeno biológico e evolutivo “mimetismo” —Organismos mudando de forma para representar outro.

Os pesquisadores, em particular, se concentraram em dois tipos de mimetismo: “batesiano” e “muelleriano”. O mimetismo batesiano, batizado em homenagem ao naturalista Henry Walter Bates, envolve conflito ou engano entre o remetente e o receptor - por exemplo, uma mosca flutuante inofensiva imita uma vespa mais perigosa para deter predadores. Em contraste, o mimetismo muelleriano, em homenagem ao zoólogo e naturalista Johann Friedrich Theodor Mueller, ocorre quando há um interesse comum entre o remetente e o receptor - por exemplo, duas espécies que adotam os sinais de alerta um do outro como meio de oferecer proteção para ambos.

Esses tipos de mimetismo também ocorrem no nível molecular.

“O gene para um RNA ou uma macromolécula de proteína pode ser considerado como o remetente, enquanto o sinal consiste na conformação tridimensional do produto do gene expresso”, escrevem os autores. “O receptor é a macromolécula, que interage especificamente com a macromolécula de sinal, normalmente uma proteína, mas também pode ser uma molécula de RNA ou DNA.”

O vírus SARS-CoV-2, acrescentam, faz uso múltiplo do mimetismo molecular em seus esforços para explorar seu hospedeiro humano, imitando, à maneira batesiana, células saudáveis ​​a fim de infectar o organismo hospedeiro. Em contraste, as vacinas enganam o sistema imunológico humano fazendo-o sentir que está sendo atacado por um vírus. Embora esse engano seja caro para o sujeito vacinado em curto prazo - na forma de reações à injeção - o sistema imunológico retém uma memória e, portanto, está pré-preparado para um futuro encontro com o vírus real.

Essa dinâmica ocorre anualmente na criação de vacinas contra a gripe - as vacinas são alteradas a cada ano para imitar com precisão um vírus da gripe recém-desenvolvido.

Com isso em mente, os pesquisadores procuraram determinar se um jogo de sinalização poderia fornecer uma estrutura para analisar os diferentes tipos de mimetismo. Em um jogo de sinalização, o remetente visa persuadir o receptor de que ele carrega uma mensagem que beneficia a ambos - independentemente da veracidade da afirmação.

Em sua análise, os autores do artigo construíram um modelo matemático que mapeou uma série de estratégias de sinalização que, teoricamente, poderiam ser adotadas tanto por um vírus (mimetismo batesiano) quanto por uma vacina (mimetismo mulleriano). Seus resultados ofereceram uma série de projetos de como o mimetismo é formado, mantido e destruído em populações celulares.

“Um melhor conhecimento das estratégias enganosas do SARS-CoV-2 ajudará a informar o projeto da vacina”, concluem os pesquisadores.

Os autores pertencem e trabalham dentro de um grupo auto-organizado, multidisciplinar e multinacional de cientistas, RxCovea (Cure Covid para sempre e para todos), que se concentrou na virologia, testes, epidemiologia, imunologia, vacina, descoberta de drogas e soluções financeiras para as perturbações criadas pela pandemia.

A pesquisa foi apoiada pelo Office of Naval Research (N0001420WX01716), uma bolsa do National Cancer Institute Physical Sciences-Oncology Center (U54 CA193313-01) e uma bolsa do Exército dos EUA (W911NF1810427).

 

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