GTx-GUT: Um Pipeline Automatizado para Análise e Interpretação Clínica de Dados de Microbioma Intestinal Humano
Microbioma intestinal; sequenciamento 16S rRNA; bioinformática; automação; pipeline; inteligência artificial; QIIME 2; Snakemake
O microbioma intestinal desempenha papel fundamental em diversos processos fisiológicos do hospedeiro, estando associado a diferentes condições patológicas, como obesidade, diabetes tipo 2, doenças inflamatórias intestinais e transtornos neuropsiquiátricos. Embora cada vez mais relevante para a caracterização de comunidades microbianas e para a investigação de seus impactos sobre a saúde humana, a análise de dados de sequenciamento do microbioma envolve múltiplas etapas, ferramentas e parâmetros, o que dificulta a padronização das análises, compromete a reprodutibilidade e torna complexa a interpretação dos resultados.
Diante desse cenário, este trabalho apresenta o desenvolvimento do GTX-GUT, um pipeline automatizado voltado à análise do microbioma intestinal a partir de dados de sequenciamento do gene 16S rRNA. O objetivo central é integrar, em um fluxo único, reprodutível e escalável, as etapas de processamento bioinformático, a contextualização estatística dos perfis individuais em relação a uma população de referência de indivíduos saudáveis e a geração automatizada de relatórios interpretativos com apoio de inteligência artificial --- reduzindo a fragmentação típica das análises de microbioma e ampliando o acesso a essa tecnologia por laboratórios e centros de diagnóstico que não dispõem de equipes de bioinformática dedicadas.
Para avaliar a viabilidade da solução proposta, o GTX-GUT foi validado com uma amostra de controle de composição microbiana conhecida e aplicado a amostras públicas de pacientes com diferentes condições clínicas, abrangendo distúrbios gastrointestinais, metabólicos, neurológicos e psiquiátricos. As ferramentas e a arquitetura empregadas na construção do pipeline, bem como os experimentos conduzidos, seus resultados e as conclusões do trabalho, são apresentados em detalhe nos capítulos correspondentes desta dissertação.
O GTX-GUT apresenta-se, assim, como uma contribuição metodológica para a bioinformática aplicada ao microbioma intestinal, combinando automação computacional, padronização analítica e apoio à interpretação científica em um fluxo reprodutível.