Superordenadores que descifran la vida

Diferentes equipos en todo el mundo trabajan en comparar y profundizar en los datos que ha generado el Proyecto Genoma Humano. Pero según el doctor Alfonso Valencia del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) existen dos importantes problemas: es muy difícil manipular tal cantidad de información con los medios técnicos y humanos de los se dispone.

Enfermedades y patologías relacionadas: General

Tras la secuenciación del Genoma Humano, todavía queda un largo camino antes de conseguir el desarrollo de fármacos efectivos a partir de los nuevos conocimientos genéticos. Pero las perspectivas son excitantes. Como explica el doctor Alfonso Valencia, del Centro Nacional de Biotecnología, en el futuro será posible personalizar el perfil de un fármaco y su dosis según el grupo de población al que pertenezca el paciente, el cual podría determinarse “tomando una sencilla y rápida muestra de sangre en la propia farmacia”.

El avance científico conseguido desde la secuenciación de la bacteria Helicobacter Pylori hasta la del Genoma Humano, pasando por la del virus Escheriquia Coli o el de la planta Arabidopsis Thaliana, “sólo tiene un paralelismo posible”, afirma el doctor Valencia, “el del descubrimiento de los planetas del sistema solar”. Pero la cantidad de nueva información encontrada ha generado nuevos problemas: los datos crecen de forma exponencial y superan la capacidad de cálculo disponible, a la vez que hacen faltan expertos con los suficientes conocimientos de informática y biología para manejarlos.

Este fue el tema de la conferencia que este especialista realizó en Barcelona, aprovechando el marco de la exposición Gente y Genes en la Residencia de Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Investigación en proteínas

Hoy, multitud de equipos de expertos de todo el mundo trabajan en el estudio de las proteínas a partir de la información generada por el desciframiento de los genomas. “Las proteínas son ínfimos y fascinantes mecanismos, que cumplen su función de forma atómicamente precisa” afirma el doctor Alfonso Valencia. Pero la alteración de sus funciones puede dañar nuestro organismo y provocar una enfermedad. Por ello, estos expertos intentan encontrar la relación entre la secuencia de los genomas, la estructura de las proteínas y la función de éstas.

El ritmo de estos estudios es tal, que hoy en en 10 días es posible cotejar un volumen de información que hace poco se hubiera tardado 10 años en procesar. Y aún así, explica el doctor Valencia, “nuestro conocimiento de las proteínas no llega al 60 por ciento”.

Supercomputadoras que descifran la vida

Actualmente existen 60 bases de datos en todo el mundo interconectadas para que los diferentes equipos de investigación en Biología Molecular puedan publicar, comparar y compartir sus descubrimientos y los datos encontrados. Para mantenerlas al día se utiliza tres tipos de software: programas de actualización, de comparación y sistemas de razonamiento. Como ejemplo, explica el doctor Valencia, en PubMed, acceso On Line al fondo de la Librería Nacional de Washington, pueden ser consultados más de doce millones de artículos sobre biología molecular.

La importancia de la unión entre biología e informática queda reflejada en el hecho de que la carrera para el desarrollo de fármacos biotecnológicos está impulsada desde las multinacionales farmacéuticas e informáticas. Así, IBM ha desarrollado a Jim Blue, sucesor del célebre Deep Blue, para el manejo de información genética; Sun Microsystems ha puesto en marcha un centro mundial de análisis del genoma y Compaq y Celera son los principales inversores en el estudio de interacciones entre las proteínas. Pero como explica el doctor Valencia, “aún falta que expertos en el campo de la biología y la informática se dejen seducir entre sí” para generar un mayor número de profesionales en bioinformática.

El objetivo final, concluye el doctor Valencia es desarrollar medicinas basadas en el conocimiento. “Hoy la fabricación de fármacos se basa en ensayos no en conocimiento: se desarrollan fármacos investigando su acción molecular”, pero en el futuro los fármacos estarán “basados en conocimiento y en la función de las estructuras proteínicas, lo que podría mejorar los resultados y el coste hasta unos niveles imprevisibles”.

Las perspectivas son optimistas pero hay que tener paciencia. Aunque la secuenciación del Genoma Humano se haga pública este año, todavía falta ampliar conocimientos sobre estructuras y funciones proteínicas estableciendo interacciones y similitudes que permitan el desarrollo de fármacos para patologías concretas. Y a partir de ese momento, la elaboración de un fármaco puede durar de 10 a 20 años, como el propio doctor Valencia recuerda. Nuevos retos y nuevos problemas que según este experto “requieren nuevas formas de pensar y nuevas formas de hacer”.

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