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Bioinformática: Entrevista al biotecnólogo César de la Fuente Núñez, que comenzó su actividad investigadora en la Universidad de León

César de la Fuente | Foto: Diario de León

EL PAPEL DE LAS BACTERIAS. El coronavirus debilita las defensas, y crea el escenario propicio para que las bacterias provoquen una infección secundaria. Causan la mitad de las muertes. Y son cada vez más resistentes a los antibióticos con los que se tratan actualmente.

La lucha contra el virus no puede dejar de lado a las bacterias. «El mundo es en los últimos meses una marioneta dirigida por un microbio invisible. Pero las bacterias son actrices secundarias que marcar un final decisivo en el desarrollo de la película». Lo advierte César de la Fuente Núñez, biotecnólogo que comenzó su actividad investigadora en la Universidad de León y está en el desarrollo científico puntero a nivel mundial, con continuos reconocimientos a la excelencia entre los jóvenes investigadores. Catedrático ahora de la Universidad de Pensilvania, ha creado su propio laboratorio en los departamentos de Microbiología y Psiquiatría de la Escuela de Medicina. Todo con poco más de 30 años.

«No hay que olvidar a las bacterias, que cumplen un rol secundario en la pandemia actual. El virus debilita nuestras defensas, y crea el terreno fértil para que las bacterias provoquen una infección secundaria. Muchas de ellas son además a estas alturas resistentes a los antibióticos, así que, según se está demostrando en las ciudades chinas que primero padecieron la pandemia, la mitad de los pacientes mueren por estas infecciones secundarias». El científico considera que la crisis sanitaria actual hará que «salgamos fortalecidos y mejor preparados para afrontar nuevos episodios de este tipo, y futuras crisis de salud global».

Mientras, en su departamento se encuentran trabajando sin descanso, como en todos los centros de investigación del mundo, para desarrollar nuevas terapias potenciales. La suya se basa en moléculas desarrolladas en laboratorio para que sean capaces de neutralizar el virus sin ser tóxicas. Son pequeñas proteínas que actúan contra las bacterias, y se está probando si tienen también actividad antiviral. A la vez, avanzan en el desarrollo de antibióticos contra las bacterias superresistentes.

A la espera de comprobar los plazos de desarrollo de este proyecto para sus pruebas en humanos, trabajan también en la creación de un prototipo que permita detectar el coronavirus de manera «rápida, eficiente y barata». Con un sistema novedoso, «sin precedentes en el mercado actual». Se trata de monitorear el virus con su receptor según un mecanismo electroquímico. «Lo que soñamos desarrollar es un aparato de mano que permita un diagnóstico rápido y de bajo coste, que pueda ser además de distribución masiva».

César de la Fuente se graduó en la primera promoción de biotecnológos de la Universidad de León en 2009, y en el Campus de Vegazana comenzó una brillante trayectoria investigadora que le llevó hasta el Massachusetts Institute of Tecnology (MIT), en el que aprendió los cimientos de la ingeniería informática, biología computacional y biología sintética que le han permitido programar y seleccionar organismos vivos, y después enseñar a los ordenadores a diseñar proteínas con capacidad antimicrobiana, capaces de matar bacterias. Un paso fundamental para producir nuevas medicinas, en su ambición de luchar contra las resistencias a los antibióticos que amenazan con acabar con los avances que implicó el descubrimiento de estos medicamentos.

Hasta llegar a la cátedra de Bioingeniería, Microbiología y Psiquiatría de la Universidad de Pensilvania, en la que trabaja actualmente. Además acaba de ser galardonado por la American Chemical Society con el Young Investigator Award, otro de los premios que le consolida como una de las grandes promesas de la investigación científica a nivel internacional.

La pandemia del coronavirus ha llevado a su equipo a investigar fórmulas de aplicación de sus investigaciones a luchar contra el Covid. El equipo de De la Fuente se encuentra ahora investigando nuevas terapias potenciales: «Estamos realizando un screen de moléculas que hemos desarrollado en el laboratorio, y que incluyen pequeñas proteínas, antibióticos, etc. Se trata de ver si son capaces de neutralizar el virus. De manera simultánea, estamos comprobando que las moléculas no son tóxicas. Si alguna funciona, la idea es testarlas en un modelo de ratón».

La peculiaridad de la investigación que llevan a cabo se centra en que que «la mayoría de las moléculas que estamos testando son proteínas minúsculas que tienen actividad contra bacterias. Queremos ver si estos compuestos también tienen actividad antiviral». Apunta además que «es importante recordar que las infecciones bacterianas pueden causar neumonías letales en el contexto de pandemias como la que vivimos hoy en día, con lo cual nos interesa continuar nuestro trabajo desarrollando antibióticos contra estas bacterias superresistentes. La hipótesis actual es que las proteínas minúsculas podrían neutralizar la estructura del virus interfiriendo con el proceso de entrada del virus en la célula humana (a través del receptor humano ACE2)».

La investigación del equipo del biotecnológo se suma a las propuestas para hacer frente a la pandemia. MOREIRA

Un proceso de neutralización que se «basa en erradicar al virus directamente. Es decir, la estructura de la cápsida del virus sería la diana». En todo caso, pensar en plazos para que este desarrollo pueda aplicarse en la práctica a humanos es complicado. «Es muy difícil poder predecir esto, aunque si se descubriese un nuevo medicamento prometedor el proceso de aprobación para uso en humanos seguro que se aceleraría, debido a la necesidad actual de curar Covid-19. En nuestra screen también estamos testando medicamentos aprobados por la FDA (Food and Drug Administration) que actualmente se usan en humanos. El concepto es que si estos funcionan, se podría acelerar aún más su implementación en la población».

La línea de investigación que desarrolla el equipo de César de la Fuente es la que ha seguido en buena parte de su carrera y su trabajo. «No debemos menospreciar a las bacterias. El mundo está azotado por multitud de microbios invisibles, y ahora se trata de contener como sea una pandemia que ha cambiado radicalmente la manera de relacionarnos, incluso de percibir el mundo».

El científico señala que esta pandemia recuerda a los efectos catastróficos de la gripe de 1918, que «diezmó a la población mundial y mató a 50 millones de personas». Sin embargo, incide en que «se calcula que el 95% de esas muertes finalmente no se debieron al virus en sí, sino a las neumonías causadas por las bacterias. La capacidad de éstas cuando actúan de forma conjunta con los virus es demoledora y letal». Señala también que entonces no había antibióticos. El primero, la penicilina, no apareció hasta diez años después. «Ellos permitieron que nos libráramos del terror de las bacterias, pero a veces no pueden controlar determinadas infecciones, ya que evolucionan y se modifican. Incluso se han hecho resistentes a los antibióticos. Ya Fleming en 1945 advirtió del peligro de esta resistencia en su discurso de aceptación del Premio Nobel».

Un siglo después de aquella gripe llega el SARS-CoV-2, con «una capacidad letal diez veces mayor que el virus de la gripe convencional. Mientras científicos de todo el mundo se centran en encontrar medicamentos de acción directa antiviral, y vacunas que prevengan infecciones futuras, no hay que olvidar que las bacterias pueden, nuevamente, cumplir un rol secundario en la pandemia actual. Y es que el virus se encarga de debilitar nuestras defensas y, como consecuencia, proporciona un terreno fértil y propicio para que las bacterias puedan colonizar nuestro cuerpo», señala De la Fuente.

Destaca que un estudio realizado en la provincia china de Wuham, donde se originó la pandemia, revela «que uno de cada siete pacientes hospitalizados con Covid-19 adquiere una infección secundaria (muchas de las cuales son causadas por bacterias resistentes a antibióticos), y el 50 % de estos pacientes muere como consecuencia de estas infecciones. La historia parece similar a la de la gripe de 1918. Sólo que desde entonces el conocimiento ha avanzado de forma exponencial. No sólo con antibióticos y vacunas, sino con el estudio de las enfermedades infecciosas y cómo se transmiten. Eso es básico para afrontar esta nueva guerra biológica, que requiere innovación constante».

Y ahí surge la que es una de las grandes preocupaciones del biólogo, y centro de buena parte de sus investigaciones. «En las últimas décadas no se han desarrollado nuevos tipos de antibióticos, y cada vez hay más bacterias resistentes a los que hay disponibles. Si no avanzamos en este campo, en menos de 30 años morirán 10 millones de personas al año por culpa de estas bacterias». De la Fuente se muestra optimista, cree que «la sanidad saldrá fortalecida para afrontar futuras pandemias»; pero advierte: «Ahora el escenario es casi de ciencia ficción, un mundo dirigido por un microbio invisible. Se está investigando muchísimo en él. Pero es crucial no menospreciar el papel de las bacterias, porque pueden agravar los efectos de la pandemia».

Fuente: Diario de León

Un equipo de ingenieros de la salud, ingenieros informáticos, biólogos y médicos trabajan en la detección precoz del cáncer de pulmón aplicando la bioinformática.

equipo de investigación bioinformática UMA Malaga Hoy

EL gran problema del cáncer de pulmón es que no duele, como explica el doctor en Biología y catedrático de la UMA, Gonzalo Claros. Así que cuando el enfermo empieza a notar algún síntoma ya es tarde, suelen estar muy avanzados y así, incluso los tumores más benignos se convierten en mortales. Por eso, un equipo de investigación multidisciplinar conformado por ingenieros de la salud, ingenieros informáticos, biólogos y médicos trabajan en la detección precoz del cáncer de pulmón aplicando la bioinformática. Ya han localizado nuevos marcadores para el diagnóstico de la enfermedad.

“Nosotros nos dedicamos a abordar con secuenciación los problemas, y esas secuenciaciones las analizamos para encontrar la solución”, comenta Claros, del grupo de investigación de la Universidad de Málaga BI4NEXT, que trabaja en el Centro de Supercomputación y Bioinnovación (SCBI) a partir de muestras de biobanco. “Como el paciente no se da cuenta de que tiene la enfermedad, la idea es añadir marcadores para que se puedan hacer pruebas relativamente simples y sistemáticas que pongan a los médicos en alerta sobre este tipo de cáncer”, agrega el biólogo.

En su investigación, el equipo secuencian el ARN. “En cada tejido funcionan unos genes y cambian en función de si el pulmón está sano o tumoral”, indica Claros. Del biobanco cuentan con muestras de tejido sano y tumoral del mismo paciente y han secuenciado ambos tejido.

“No hemos buscado mutaciones porque ya hay muchos investigadores buscándolos para alcanzar una medicina personalizada, sino que nos hemos ido al otro extremo, a averiguar si el paciente tiene cáncer, nuestro trabajo está enfocado a dar respuesta a esa pregunta cuando todas las técnicas de secuenciación entren en funcionamiento”, agrega el biólogo.

Según avanzan los investigadores malagueños, se puede empezar a detectar los cánceres en las biopsias líquidas, en la sangre, ya que las células tumorales emiten señales para tratar de hacer la metástasis, para convertir otras células en malignas o porque se mueren y los desechos se vierten en la sangre y se puede detectar. “Si estos genes aparecen en las células tumorales y también en la sangre, sabremos lo que están expresando, con esta idea esperamos contribuir un poquito a luchar contra este tipo de cáncer”, señala Claros.

Buscar en la sangre genes que sirvan de alarma

Subraya el investigador que “será muy fácil en el futuro buscar en una analítica de sangre genes concretos para poner en sobre aviso al médico y que el paciente pueda ser derivado al especialista”. De esta forma, “si logras sospechar que puede tener un tipo de cáncer de pulmón lo puedes pillar a tiempo para luchar contra él”, reitera. Han trabajado sobre los tres tipos de cáncer más frecuentes, el adenocalcinoma, el microcítico y el epidermoide para ver qué cambia en común en todos ellos.

“Tiene que haber un cambio y ha de ser del mismo tipo en todos los pacientes que analizamos con los tres tipos de cáncer”, comenta Claros. Esto junto a la gran cantidad de marcadores que existen publicados componen una batería de información para saber actuar contra el cáncer. “Bioinformáticamente es igual mirar un marcador que cien”, resalta el experto.

El catedrático de la UMA señala que han estado buscando en “esa mitad del genoma a la que nadie le presta atención, que son las regiones repetitivas, donde hemos visto que también tenemos un cambio importante y muy específico”.

Su base de operaciones es el Picasso, el servicio de supercomputación de la Universidad de Málaga, único en Andalucía. La infraestructura, que se encuentra en el Parque Tecnológico, está financiada a través de los fondos Feder y su mantenimiento lo asume la UMA con presupuesto propio. En ella, investigadores como Elena Espinosa, ingeniera de la salud, Belén Delgado, bioquímica, Rocío Bautista, bióloga, Rafael Larosa, ingeniero informático, Darío Guerrero, ingeniero informático, Macarena Arroyo, neumóloga del Hospital Regional y Gonzalo Claros, biólogo desarrollan sus descubrimientos.

“Los análisis por bioinformática y secuenciación con el cáncer de pulmón son más rápidos, menos costosos y más acertados que los protocolos habituales que se están utilizando”, estima Claros, que sabe que “el futuro va por ahí” aunque ellos se encuentren en el principio de un camino que sigue aportando nuevos paraderos a medida que se avanza. Todo sea por avanzar en la diagnosis precoz de un cáncer tan agresivo como el de pulmón.

Fuente: Malaga Hoy

Alejandro Pazos: «Les aportamos tomar contacto con investigación basada en inteligencia artificial»

Sorprendió la cantidad de las solicitudes que recibió su grupo desde el programa Delfín

el.correogallego.es – Alberto Martínez. A Coruña

Alejandro Pazos Sierra (Padrón, 1959), licenciado en Medicina en la USC (1987), es doctor en Informática por la Politécnica (1989) y en Medicina por la Complutense (1996), ambas de Madrid. Desde 1989 trabajó en grupos de investigación en Georgia, Harvard, Stanford y la Politécnica. Y en 1995 fundó el Laboratorio Rnasa-Imedir de la Facultad de Informática de la UDC.

«Un profesor de la Universidad del País Vasco con el que colaboramos nos comentó el programa Delfín», señala, y apunta que «decidimos ofertar unas plazas para este verano para iniciar a alumnos en la investigación, sobre todo en técnicas y procedimientos de inteligencia artificial en diversas áreas de conocimiento como es la farmacoinformática, la creatividad computacional, la biomedicina, y lo relativo a ingeniería civil y obras públicas».

Tras ello «los integramos en las distintas líneas de investigación del grupo» para que «tomen contacto con lo que significa hacer investigación, transferencia al sector productivo, trabajar en equipo o publicaciones cientifícas», comenta.

Opina que con el intercambio «aumentamos la visibilidad de nuestro grupo investigador, de la Facultad de Informática y de la UDC a nivel internacional», ya que «además es posible que de esta manera consigamos captar más estudiantes, sobre todo, para titulaciones de postgrado como los máster y los doctorados».

Finalmente resalta que «la UDC, y esta Facultad de Informática, es un polo muy importante para todo lo que tiene que ver con la inteligencia artificial e informática médica, porque hay premios nacionales y otros grupos investigadores muy reconocidos en el ámbito internacional». «Quizá sea por eso por lo que tuvimos tanta demanda para hacer esta estancia con nosotros», manifiesta.

Expresa que «nuestra sorpresa fue que, en un par de días, teníamos casi 30 solicitantes de los que solo diez obtuvieron la beca de su Gobierno, los que hemos recibido el pasado día 17».

Señala que «se les da una formación básica» en «inteligencia artificial, tanto en aprendizaje automático como profundo, en ámbitos de Big Data, o de internet de las cosas, que se aplican en distintas áreas de actividad como la salud, la obra civil o la farmaindustria».

Fte.:elcorreogallego.es

La bioinformática, protagonista de la conferencia anual de la Society for Pharmaceutical Engineering

La bioinformática, protagonista de la conferencia anual de la Society for Pharmaceutical Engineering

La sección europea de la International Society for Pharmaceutical Engineering (ISPE) celebrará desde este lunes hasta el jueves su conferencia anual en Barcelona, que tendrá lugar por primera vez en la capital catalana y reunirá a 300 directivos de la industria farmacéutica y biofarmacéutica, según ha informado la conselleria de Empresa este domingo en un comunicado.

El evento, que ha sido captado con el apoyo de Catalonia Trade & Investment, el área de atracción de inversiones extranjeras de ACCIÓ, reunirá durante tres días en Barcelona a los responsables de los departamentos de ingeniería, calidad y producción de empresas del sector farmacéutico que debatirán sobre mejoras e innovaciones en el ciclo del proceso de manufactura de productos farmacéuticos.

Las jornadas tendrán lugar en el Hotel Crowne Plaza, donde habrá instalada la zona de expositores y se celebrarán las conferencias, seminarios y sesiones de trabajo y el congreso se focalizará en ‘Pharma Manufacturing 2025’ y cómo alcanzar una producción moderna, ágil y flexible.

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