Pesquisadores da Universidade do Texas, em Austin , desenvolveram um novo método para corrigir os erros que se infiltram nos códigos de barras do DNA, produzindo resultados muito mais precisos e abrindo o caminho para pesquisas médicas mais ambiciosas no futuro.

A equipe - liderada pelo pesquisador de pós-doutorado John Hawkins, Professor Bill Press e Professor Assistente Ilya Finkelstein - demonstrou que seu novo método reduz a taxa de erro em códigos de barras de 10% para 0,5%, enquanto trabalha extremamente rápido. 

Os pesquisadores solicitaram uma patente e estão disponibilizando o método gratuitamente para uso acadêmico e não comercial como o utilizado no Código Universal do Produto UPC.

Com os códigos de barras de DNA, os cientistas podem estudar como um tumor cancerígeno evolui, não apenas como um todo, mas como uma grande coleção de células individuais que evoluem diferentemente para revelar quais células são vulneráveis à terapêutica e quais não são.

Cientistas interessados em cultivar órgãos de substituição para pessoas feridas ou doentes podem usar códigos de barras de DNA para entender melhor como os órgãos se desenvolvem naturalmente. E os pesquisadores que procuram rastrear milhões de drogas em potencial para encontrar uma que se liga a uma determinada molécula e, portanto, tem o potencial de tratar uma doença, podem usar códigos de barras de DNA para encontrar a agulha em um palheiro.

“Os códigos de barras do DNA fazem parte de uma grande quantidade de pesquisas de ponta em medicina e desenvolvimento de medicamentos, e para melhorar a precisão e a eficiência de muitos deles é muito estimulante”, disse Hawkins. “E talvez até mais empolgante é que agora com esses códigos de barras melhores, isso nos permite ter experimentos maiores e mais ambiciosos que não eram possíveis antes.”

Um código de barras DNA contém uma pequena sequência de letras que equivale a um código único, usando as quatro letras encontradas no DNA: A, C, G e T. Cerca de um décimo do tempo, no entanto, ocorrem erros - como uma letra sendo substituída pela letra errada, uma letra extra sendo inserida ou uma letra sendo excluída - potencialmente distorcendo os resultados da pesquisa biomédica.

Uma das chaves para esse novo método de correção de erros é selecionar apenas os códigos de barras corretos desde o início. Este método envolve a escolha de uma sequência de letras para cada código de barras, de tal forma que, mesmo que um pequeno erro ocorra - digamos, um G é substituído por um C - ele será mais parecido com o código de barras pretendido do que qualquer outro.

O método requer a eliminação de muitas sequências possíveis de letras, mas os pesquisadores minimizaram essa perda tomando emprestado uma abordagem da ciência da computação chamada de empacotamento de esferas.

“Minha contribuição foi projetar uma maneira de encontrar esses códigos de barras, de tal forma que, mesmo que haja um erro, você sabe de qual código de barras original veio”, disse Hawkins.

Métodos alternativos de correção de erros para códigos de barras de DNA, como os chamados códigos Levenshtein, exigem o uso de até 100 vezes mais códigos de barras do que com o método GRATUITO (preenchido/truncado na extremidade direita) e são até 1.000 vezes mais lentos de decodificar os resultados.

Como resultado, enquanto a tecnologia existente tornou quase impossível projetos com centenas de milhões de códigos de barras, a nova tecnologia permite resultados rápidos e precisos.