Aprovecha la computacion Grid y los superordenadores para trazar un mapa de las enfermedades infecciosas.
Una nueva aplicacion informatica aprovecha los recursos de la web y de los superordenadores para situar en el mapa del mundo los agentes infecciosos y seguir su evolucion. El sistema, que hasta el momento ha sido probado con datos sobre la gripe aviar, podria suponer una mejora en la salud publica, la seguridad nacional y la lucha contra las enfermedades infecciosas. Por Elena Higueras.
En los ultimos años la genetica y la geografia se han dado la mano para seguir la pista a los agentes patogenos, aquellos microorganismos o virus que causan enfermedades infecciosas. En lo que se refiere a secuenciacion genomica, los grandes protagonistas han sido el virus culpable del sindrome respiratorio agudo severo (SRAS) y varias cepas del virus de la gripe A.
Por otra parte, el creciente contacto entre humanos y animales, debido en parte a la globalizacion del turismo, ha desviado la atencion de los investigadores hacia el estudio del salto del agente patogeno al hombre. Por ejemplo, ahora mismo ya se conoce que el SARS tiene su origen evolutivo en los murcielagos.
Pero las nuevas alianzas entre la genetica y la geografia no solo permiten situar en el mapa las diferentes cepas de patogenos sino que, ademas, contribuyen a predecir los puntos donde una determinada enfermedad puede reaparecer.
Ahora, una nueva investigacion de la Universidad Estatal de Ohio y del Museo Americano de Historia Natural ha permitido dar un paso mas en el uso de la informacion genetica para el estudio de brotes infecciosos. Segun se explica en un articulo publicado en Cladistics, los cientificos han desarrollado una aplicacion web que traza mapas de las mutaciones geneticas de las diferentes cepas de la gripe aviar en el mundo. El sistema aprovecha la capacidad de los sistemas de computacion de alto rendimiento de la citada universidad y del Centro de Supercomputacion de Ohio, para estudiar la evolucion de los patogenos en el tiempo y en el espacio.
Supramap y Google Earth.
El sistema, denominado Supramap, integra secuencias geneticas de organismos patogenos con la informacion geografica relacionada para que los investigadores puedan rastrear la propagacion de una enfermedad entre los diferentes ordenadores y seguir asi la aparicion de mutaciones importantes a lo largo de todo el globo terraqueo, a la vez que estudian su evolucion en tiempo.
Con Supramap los usuarios pueden enviar datos en bruto de secuencias geneticas y obtener un arbol filogenetico de las cepas de patogenos, es decir, un esquema que muestra las relaciones evolutivas entre varias especies de las que se cree que comparten una ascendencia comun. La aplicacion proyecta el arbol resultante sobre el mapa del mundo, que se puede ver en Google Earth. Cada rama del arbol evolutivo es geolocalizada y fechada. Las ventanas pop-up y el color de las ramas muestran como las cepas de patogenos mutan en el espacio y en el tiempo e infectan a nuevos huespedes.
Los cientificos probaron la capacidad de Supramap introduciendo datos geneticos y geograficos sin tratar sobre los ultimos casos conocidos de gripe aviar. La representacion grafica de la diversidad de cepas del virus de aves y mamiferos en China, Rusia, Oriente Medio, Africa y Europa permite ver sobre el mapa como se extendio hacia el oeste durante mas de cuatro años.
El arbol de la evolucion, a partir de 239 secuencias de un gen especifico, mostro que los cambios de huesped estuvieron altamente correlacionados con una mutacion especifica (en E627K) que permitio a los virus aviares adaptarse a los mamiferos.
Localizacion y prediccion.
Supramap hace algo mas que poner puntos en un mapa. Ward Wheele, uno de los autores de la investigacion y doctor de la Division de Zoologia de Invertebrados del Museo Americano de Historia Natural, destaca su gran poder de prediccion: "Si el movimiento de un agente patogeno se relaciona con las rutas migratorias de aves, y las rutas estan cambiando debido a algo como el cambio climatico, podemos predecir logicamente donde podria surgir la enfermedad”.
Pero ademas Supramap no requiere grandes conocimientos tecnicos, como afirma otro de los padres del estudio, el profesor asociado de la Universidad Estatal de Ohio Daniel A. Janies, en un comunicado. “Tenemos el paquete de herramientas concentrado en una aplicacion web facil de usar. No se necesita un doctorado en biologia evolutiva o informatica para comprender la trayectoria y la transmision de una enfermedad".
Su institucion educativa pone al servicio de la salud publica la potencia de sus ordenadores. "Existen muchos esfuerzos de los gobiernos y las organizaciones no gubernamentales para fomentar el intercambio de la informacion genomica en bruto, especialmente para patogenos", dice Janies. "Pero estos datos todavia necesitan ser interpretados. Por eso estamos compartiendo nuestros conocimientos y nuestras computadoras para informar sobre los posibles puntos donde puede aparecer la enfermedad en animales y las areas donde se esta produciendo resistencia a los medicamentos”.
Wheeler, por su parte, resalta las nuevas vias de investigacion que Supramap ha abierto en el museo, centrado tradicionalmente en la biodiversidad y la filogenia, es decir, en el estudio de las relaciones evolutivas entre los organismos y la geografia. "Nuestra experiencia se esta aplicando ahora a un nuevo y practico modo de resolver preguntas en torno a la propagacion de la enfermedad y la salud humana. Y esto puede ampliarse para echar una mano en otros problemas como el movimiento de especies invasoras", vaticina.
Ademas de estas dos instituciones, colaboran en el proyecto el Instituto de Ciencias de la Educacion y la Investigacion en la India, la Universidad Federal de Minas Gerais en Brasil, la Universidad de Nueva York, la agencia DARPA (Agencia de Investigacion de Proyectos Avanzados de Defensa) y Google.org.
Portal: http://supramap.osu.edu/sm/supramap/home
Fuente: Tendencias21.net
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