Desenvolvimento de técnicas estatístico-computacionais para construir, modelar e analisar redes biológicas envolvidas em doenças humanas

Resumo

O entendimento dos mecanismos geradores das diversas doenças que acometem a humanidade é um dos grandes objetivos das ciências biológicas. Apesar de todos os esforços, o enorme número de fatores heterogêneos que influenciam na gênese de uma doença torna essa tarefa muito árdua. Um dos desafios para o entendimento das doenças está no desenvolvimento de metodologias computacionais para a análise estatística e manipulação de dados gerados em larga escala. Isso se deve principalmente a grande quantidade, heterogeneidade, multidimensionalidade e presença de ruído intrínseco nos dados biológicos. Neste contexto, este projeto de pesquisa tem como objetivo principal o desenvolvimento de técnicas estatístico-computacionais para inferência dos fenômenos que emergem das interações entre os diferentes componentes biológicos envolvidos numa doença. Em outras palavras, desenvolveremos métodos estatísticos formais para grafos (teste de hipóteses, seleção de modelos, estimador de parâmetros) a fim de comparar redes neurais obtidas da modelagem de dados de ressonância magnética funcional, e estrutural e integrar dados de genômica, transcriptoma e fenótipo em câncer. Isso permitirá modelar, integrar e analisar dados biológicos obtidos em diversas colaborações entre nosso grupo e laboratórios de biologia/medicina (Lab. de Regulação de RNAs e micro RNAs em Doenças (Profa. Massirer) e Lab. de Biologia Molecular (Prof. Bengtson), ambos da UNICAMP; dados de ressonância magnética dos grupos do Prof. Sato da UFABC e Dr. Takahashi da Universidade de Princeton) além também de implantar uma linha de pesquisa inédita (análise estatística formal em grafos) tanto no mundo como também no Dept. de Ciência da Computação do IME-USP. Com isso, esperamos auxiliar biomédicos a elucidar os mecanismos biológicos envolvidos em diversas doenças estudadas neste projeto (câncer, doenças cardiovasculares, diabetes e distúrbios do cérebro). (AU)