Opinião

A importância da Estatística na Bioinformática

Lisete Sousa
DEIO-FCUL

A Estatística atua em diversas áreas do conhecimento, sendo a Bioinformática uma das áreas de aplicação mais recentes.

Na realidade, o papel da Estatística na Bioinformática vai além de uma mera intervenção. Trata-se de um pilar indissociável da Bioinformática! A Estatística tem vindo a conquistar o seu espaço nesta nova área, tornando-se uma componente essencial de mérito reconhecido. Mas o que é a Bioinformática e como tem a Estatística vindo a ocupar paulatinamente uma posição de destaque?

Os crescentes avanços em Bioinformática são consequência da obtenção massiva de dados biomédicos e biológicos. Essa explosão de dados deu-se sobretudo a partir dos anos 90, nomeadamente, com os avanços na tecnologia de sequenciação de ADN e de proteínas. O acesso a grandes quantidades de dados, impulsionou o desenvolvimento de novos programas e metodologias que permitem recolhê-los, organizá-los e analisá-los, de forma a extrair toda a informação possível. Estas ferramentas, cujo perfil abrange várias áreas do conhecimento, entre as quais, a Biologia, a Estatística, a Informática, a Bioquímica e a Matemática, formam a base da disciplina de Bioinformática. Assim, pode-se dizer que a Bioinformática resulta da interdisciplinaridade entre várias ciências.

Um estatístico que se dedica a estudos na área da Bioinformática tem que ter a capacidade de utilizar as mais diversas metodologias estatísticas, para além de adquirir conhecimentos biológicos e computacionais. Muitas vezes, são metodologias recentes ou até mesmo metodologias que não utiliza frequentemente e que, por isso, implicam um estudo aprofundado. Por vezes, os dados têm uma natureza tão complexa que nem sequer há métodos estatísticos adequados para proceder à sua análise. Cria-se aqui uma janela de oportunidade para avanços na investigação e na produção científica na área da Estatística. O contributo da Estatística tem sido relevante em problemas tão distintos como, a identificação de genes com expressão diferencial sob duas (ou mais) condições experimentais diferentes, a identificação de grupos de proteínas que se relacionam (clusters), a classificação de indivíduos em vários tipos de determinado cancro, etc..

Um pouco por todo o mundo há cada vez mais estatísticos a trabalharem exclusivamente em Bioinformática. Um dos pioneiros foi Terry Speed, presidente da Divisão de Bioinformática, do Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research, em Melbourne - Austrália, que viu o seu vasto trabalho na área da Bioinformática reconhecido este ano com a atribuição do prémio australiano “Prime Minister's Prizes for Science”. Entre outros, o seu contributo em vários julgamentos (como o de O. J. Simpson, por exemplo), enquanto estatístico especialista na análise de dados forenses, faz dele um dos estatísticos mais conceituados na área da Bioinformática. Tal como Terry Speed, também Simon Tavaré é um estatístico com provas dadas no mundo da Bioinformática. Professor na Universidade do Sul da Califórnia e na Universidade de Cambridge, para além de dirigir o Cancer Research UK Cambridge Institute, Simon Tavaré tem liderado vários grupos, projetos e doutoramentos em Estatística/Bioinformática. Uma carreira mais recente, mas igualmente reconhecida, tem Sandrine Dudoit, professora na Universidade da Califórnia. Aluna de doutoramento de Terry Speed em 1999, continua desde então a fazer investigação na área da Bioinformática. Autora de vários livros e publicações em revistas científicas da especialidade, é um nome que dispensa apresentação no meio da bioinformática.

Fonte: http://www.valiantsolutions.com

A comunidade estatística portuguesa teve o privilégio de ouvir Terry Speed e Simon Tavaré no “WSGP2005 – Workshop on Statistics in Genomics and Proteomics”, o primeiro workshop internacional do género realizado em Portugal, organizado pelo Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa, sob a responsabilidade de Antónia Turkman (DEIO-FCUL). Simon Tavaré esteve ainda presente no Follow-up Meeting do WSGP2005, no ano de 2007, em Coimbra. Estes eventos foram antecedidos por um ciclo de seminários sobre Estatística em Genética, organizado por Luísa Loura (DEIO-FCUL), os quais foram apresentados nas Universidades de Aveiro, Évora e Lisboa, em 2002. Desde então, vários encontros internacionais têm acontecido um pouco por todo o país.

Por outro lado, o século XXI tem-se pautado pelo aumento crescente de publicações científicas em Estatística/Bioinformática. Neste contexto, a FCUL oferece um mestrado em Bioinformática e Biologia Computacional com uma forte componente em Estatística. Além disso, o DEIO-FCUL possui na sua oferta educativa um mestrado em Bioestatística, que apesar de servir alunos com vários perfis, serve também aqueles que pretendem obter formação pós-graduada em Estatística para aplicar na análise de dados em Bioinformática.

Relativamente aos métodos desenvolvidos nesta área do conhecimento, estes podem ser tornados acessíveis, por exemplo, através do Bioconductor, um software livre para Bioinformática desenhado para o ambiente R e que fornece ferramentas para tratamento e análise de dados genómicos de elevada dimensão.

Os microarrays impulsionaram fortemente a geração de dados de elevadas dimensões e proporcionaram o desenvolvimento de muitos métodos estatísticos e algoritmos computacionais. Com a constante evolução tecnológica, os estatísticos deparam-se agora com um novo desafio: os dados de NGS (Next Generation Sequencing). Os dados produzidos por esta técnica revolucionária colocam à disposição dos estatísticos um vasto leque de perguntas e problemas extremamente complexos. Esta realidade, abre caminho para o desenvolvimento de novas metodologias e, assim, os estatísticos poderão ter um contributo substancial em avanços científicos e tecnológicos importantes para a sociedade, uma vez que grande parte destes estudos são na área da saúde. Num futuro próximo, estes e outros desafios serão cada vez mais demonstrativos da importância do papel desempenhado pela Estatística no campo multidisciplinar que é a Bioinformática.

Lisete Sousa, professora auxiliar do DEIO-FCUL e investigadora do CEAUL
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