«Allen Integrated Cell», una nueva herramienta para ver el interior de una célula humana

Desde ayer miércoles la biología y la biomedicina cuentan con una nueva herramienta para visualizar el interior de una célula, Allen Integrated Cell, un programa en 3D que permite a cualquier persona visualizar las células en la forma en que realmente existen en el cuerpo.

El programa ha sido desarrollado por el Allen Institute for Cell Science y se puede probar en su web. El objetivo de este institución —creada en 2014 gracias a una sustanciosa donación de Paul G. Allen, el conocido magnate y filántropo que cofundó Microsofts— es estudiar la célula de una forma integrada, mediante la combinación de diversas tecnologías y enfoques, con la finalidad de contribuir al desarrollo de la biología celular y la biomedicina.

Según la web del instituto, Allen Integrated Cell es «un modelo predictivo en 3D de la organización de células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC)» que proporciona «una visualización tridimensional realista, basada en datos, de una hiPSC viviente en su estado pluripotente.» 

La aplicación se centra, así pues, en células madre. La visualización en 3D, a diferencia de los modelos bidimensionales, permite una mayor comprensión de la distribución de los componentes biológicos en el interior de las células y, por tanto, de la función de los componentes intracelulares. La información que recoge es mucho más rica, ya que no solo se basa en los aportes teóricos, sino también en la grabación directa y la observación realizada internamente. 

Para Rick Horwitz, director ejecutivo del Allen Institute for Cell Science, estamos ante una nueva forma de ver el interior de las células humanas vivas. Y añadió que «es como ver la célula completa por primera vez. En el futuro, esto tendrá un impacto sobre el descubrimiento de fármacos, la investigación de enfermedades y cómo estructuramos estudios básicos que involucran células humanas». Se trata, pues, de una herramienta poderosa para la microbiología, la biología celular y la biomedicina.

Les dejamos el enlace a un post relacionado sobre 7 aplicaciones de móvil para científicos, profesores y estudiantes de ciencias (química y biología).

Fuentes: 

-Web del Allen Institute for Cell Science y del programa Allen Integrated Cell. 

-Pérez, Rigoberto. Allen Integrated Cell es una poderosa herramienta para visualizar biología en 3D, 9 de mayo de 2018 (blastingnews.com).
-Allen Integrated Cell released online, 9 de mayo de 2018 (washingtonlatinonews.com).

SMUFIN, un nuevo método bioinformático para combatir el cáncer

Un grupo de genómica computacional de Barcelona ha desarrollado un nuevo método bioinformático que analiza los cambios genéticos en pacientes de cáncer en pocas horas, una operación para la que ahora se necesita emplear una semana.

La investigación ha sido dirigida por el biólogo David Torrents en el Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Computación (BSC-CNS), el centro de supercomputación más prestigioso de España. Según declaraciones de este biólogo que es también un experto en informática, gracias al nuevo programa "se pueden detectar las mutaciones celulares de un tumor cancerígeno en cinco horas, y además de una forma más sencilla y más barata".

El nuevo método computacional, llamado SMUFIN (Somatic Mutations Finder), permite detectar de forma "sencilla, rápida y precisa" las alteraciones genéticas que causan la aparición y progresión de tumores. Según Torrents, "incluso es capaz de localizar las grandes reorganizaciones de cromosomas difícilmente detectables hasta ahora".

David Torrents y Santiago González

El artículo en el que se recoge y explica esta nueva forma de analizar genomas ha sido publicado en la revista Nature Biotechnology. Para usar el nuevo método sólo es necesario tener conocimiento básicos de Linux, programa con el que ha sido desarrollado.

Los resultados de esta investigación suponen un paso importante para alcanzar la medicina personalizada, ya que "el análisis genómico de cada paciente ayudará --según Torrents-- a su diagnóstico, y permitirá la selección de tratamientos cada vez más eficaces y menos agresivos".

El nuevo análisis bioinformático permite a los médicos encontrar las mutaciones de un tumor en cinco horas, de modo que ya no será necesario acudir a grandes computadoras (que encarecían el proceso haciendo difícil su aplicación a la clínica diaria), sino que se podrá efectuar en cualquier hospital.

Según ha explicado Torrents, "para estudiar un cáncer hay que identificar la mutación de la célula que se ha vuelto loca y para eso se mira en el genoma qué mutación ha sufrido. Para ello se secuencia el genoma y se compara con una célula sana, para ver qué cambio hay y qué proteína está tocada y ver qué fármaco se tiene que dar".

La principal novedad de SMUFIN es que realiza una comparación directa entre el genoma de células sanas y el genoma de células tumorales de un mismo paciente y localiza prácticamente todas las mutaciones detectables a la vez sin tener que recurrir a varios programas y potentes computadoras.

MareNostrum, el superordenadore del BSC

El nuevo método también sirve de impulso a la investigación biomédica, ya que abarata la comparación masiva de genomas para estudiar el origen de enfermedades complejas y facilita la detección de mutaciones en miles de genomas tumorales en poco tiempo.

A este respecto hay que recordar que el BSC participa en la mayor iniciativa mundial de genómica del cáncer a través del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer, que pretende analizar los genomas de miles de pacientes para estudiar las bases genéticas de la aparición y la evolución de un gran número de tipos tumorales.

Fuente:
http://www.bsc.es/about-bsc/press/bsc-in-the-media/un-nuevo-m%C3%A9todo-computacional-permite-analizar-los-cambios

La formación computacional de los biólogos es insuficiente, afirma Alfonso Valencia

Alfonso Valencia Herrera, investigador del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y un experto en bioinformática reconocido internacionalmente, ha declarado recientemente que «la formación que tienen en España los biólogos en la parte computacional e informática es muy poca y esto va a ser un problema».

Los planes de estudio en España no se adecúan a las necesidades actuales.

En una visita a Salamanca realizada para colaborar con el Centro de Investigación del Cáncer (CIC, centro mixto del CSIC y de la Universidad de Salamanca), Alfonso Valencia ha subrayado la importancia que tiene actualmente la biología computacional para el análisis de los datos de que disponen los biólogos. Según ha explicado a DiCYT, en campos como la genómica del cáncer hay siempre dos partes involucradas: una parte biológica, que se encarga de las muestras y las técnicas de secuenciación, y una parte bioinformática, que se ocupa de interpretar los resultados.  

Alfonso Valencia

La importancia del tratamiento computacional estriba no tanto en la cantidad de información biólogica disponible como en la complejidad de esa información. «Un telescopio siempre produce el mismo tipo de datos. En cambio, en biología las técnicas cambian muy rápidamente, casi cada día hay un nuevo secuenciador que produce información diferente con otras características experimentales.» Para el director del Grupo de Biología Computacional del CNIO, el nivel de preparación de los biólogos en este área es bastante bajo, a diferencia, por ejemplo, de los físicos, en cuyo campo los análisis están estandarizados y los datos se vienen generando desde hace mucho más tiempo que en el campo de la biología. 

Si los físicos están preparados para el análisis de sus propios datos porque su formación computacional es sólida, «la formación de los biólogos tiene que mejorar mucho para que sean capaces de utilizar sus datos», asegura Valencia. Y si bien esta insuficiente formación no es exclusiva de España, en otros sitios se han puesto soluciones, mientras que aquí «los planes de estudio no son los adecuados». A pesar de todo, matiza este experto, seguimos ocupando una buena posición en relación a otros países de nuestro entorno. Lo que ocurre es que esa situación no va a durar mucho «si no siguen generando proyectos de genómica en el país».

Biología evolutiva y biología del cáncer.

El grupo de investigación que lidera Valencia en el CNIO trata de unir dos áreas de la biología que, en principio, no tienen mucho relación: la evolución y el cáncer.

Según Valencia, «cada vez será más importante la aplicación de métodos, ideas y razonamientos evolutivos al estudio de la progresión de los tumores», como refleja alguna de sus últimas publicaciones científicas, que no habría sido posible hasta hace poco tiempo porque «no teníamos datos suficientes». La confluencia de la biología evolutiva y la biología del cáncer será «fundamental para entender el proceso biológico por el que crecen y progresan los tumores.»

Más información en: Ningún problema en biología se puede entender sin un enfoque evolutivo y Alfonso Valencia, experto en Bioinformática.