La Universidad de Málaga lidera un proyecto europeo que optimizará la supercomputación en genómica

En la imagen, los responsables de los distintos centros de investigación y empresas que colaborarán en el proyecto hasta 2016. /UCIENCIA

La tecnología, y con ella la informática, ha entrado de lleno en muchos ámbitos de la investigación y de la sociedad aportando soluciones, rapidez y eficiencia a tareas que hasta hace unas décadas eran, en la práctica, imposibles de llevar a cabo. A diario, ingentes cantidades de datos son procesados en los ordenadores de una oficina, en tabletas y teléfonos inteligentes, y cómo no, en los llamados supercomputadores. Estos últimos, capaces de simular un caso de tsunami tras el cálculo de cientos de variables, de resolver complejos problemas de física cuántica o de descifrar minuciosamente el genoma de un organismo.

Precisamente, a nivel de computación, la genómica es uno de los campos de estudio que necesita de grandes cantidades de información a la vez que, como resultado, colabora en la generación de otra nueva. Sin ir más lejos, la secuenciación del genoma humano ocupa alrededor de 3 gigabytes (3.000 megabytes). A raíz del surgimiento de estos “gruesos” paquetes de datos y de la necesidad de trabajar con ellos, los expertos han comenzado a pensar en soluciones para analizar y gestionar lo que se ha denominado como big data o macrodatos.

En esta línea, hoy se ha celebrado en Hotel Sol Don Pablo de Torremolinos la primera sesión de la reunión de trabajo del proyecto ‘Mr.SymBioMath’, un consorcio coordinado por la Universidad de Málaga (UMA) que tratará de dar soluciones a estas necesidades y que está financiado con más de 2,6 millones de euros por el VII Programa Marco de I+D de la Unión Europea. Los seis socios que conforman ‘Mr. SymBioMath’ son, además de la UMA a través de su Laboratorio de Bioinformática y Tecnologías de la Información (BitLAB); el Hospital Carlos Haya; Integromics, empresa española especializada en software bioinformático; por Austria, la Universidad Johannes Kepler de Linz y la compañía RISC; y LRZ, el Centro de Computación Leibniz de Múnich (Alemania).

Como señala el responsable del proyecto, el doctor Oswaldo Trelles, uno de los puntos fuertes de esta investigación es su orientación a la práctica médica. “Las soluciones que buscamos, afirma, están dirigidas a una amplia gama de aplicaciones científicas y una de ellas será sin duda la medicina personalizada”. De hecho, uno de los objetivos es la implementación de prototipos de aplicaciones reales para evaluar su potencial a la hora de detectar  reacciones adversas a tratamiento en pacientes alérgicos. Asimismo, muchos de los procesos y de los datos con los que se trabajen serán accesibles desde internet y desde el propio programa informático; una ventaja, por un lado, de cara a su posible comercialización, y por otro, destinada a mejorar la comprensión de los contenidos con los que se trabaja.

Investigación interdisciplinar

La colaboración se ha firmado hasta 2016, fecha en la que está previsto ofrecer nuevos desarrollos de software y métodos de análisis de datos que agilicen el trabajo en genómica. A nivel de cálculo y computación, y bajo las premisas anteriores, se trabajará en dos retos principales: la transferencia de grandes volúmenes de datos y el rediseño u optimización de los modelos de comparación genética. La universidad austriaca ­—en colaboración con la de Lyon— será la encargada de crear nuevos modelos para la comparación de genomas, distancias evolutivas entre distintos organismos, y detectar posibles correlaciones entre variaciones genéticas de pacientes y la respuesta de este ante determinados tratamientos.

Pero todo ello requiere de un enorme potencial de cálculo, es decir, de una infraestructura de supercomputación que en este caso aportarán la UMA y la empresa RISC, que además desarrollarán aplicaciones para suministrar, recoger y mostrar la información de las pruebas. “Una tarea, como subraya Cristoph Anthes,que hará visible la computación del LRZ,  junto con la implementación final a cargo de Integromics”. “Esta empresa española participará desde una visión más comercial, en palabras de su director técnico, Juan Elvira, en el diseño de programas compatibles, tanto para ordenador, como para tabletas y teléfonos inteligentes”. Programas que a su vez serán validados por el Servicio Andaluz de Salud de la mano de especialistas del Hospital Carlos Haya y de su Fundación IMABIS. Miguel Blanca, jefe del Servicio de Alergología del Hospital Carlos Haya, explicó de qué modo intervendrá el Hospital en Mr. SymBioMath: “Principalmente, utilizaremos los datos de los que dispone la Red Nacional de Alergias para que puedan ser interpretados en el proyecto”. En otra línea, “la empresa RISC, describe Michael Krieger, uno de sus representantes, se encargará de poner en conexión todo ese conocimiento y hacer visibles interactivamente tareas como la comparación de genomas”; una labor liderada por el equipo de Ulrich Bodenhofer, de la Universidad Johannes Kepler.

Por otra parte, además de la médica, el profesor Trelles apuntó en su intervención otras líneas de aplicación como la agricultura y la biología animal. “Los resultados de este trabajo pueden revertir también en la optimización de la limpieza y la recuperación de zonas afectadas por la contaminación”, señala el investigador. “En esos escenarios suelen utilizarse organismos para acabar con las sustancias contaminantes que cubren una determinada área. Una tarea —la de seleccionar qué organismo sería el idóneo para cada vertido— en la que este trabajo podría aportar rapidez y sobre todo precisión”.

En las últimas dos décadas, la UMA ha participado en más de un centenar de proyectos internacionales. En la actualidad es socia de 38 proyectos europeos activos, de los que 4, entre los que se encuentra ‘Mr.SymBioMath’, son coordinados por la propia institución malagueña.