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Ciencia para todos T06E15: Medicina personalizada en Málaga gracias al superordenador Picasso – La Ciencia de la Mula Francis

Autor: La Ciencia de la Mula Francis

Te recomiendo escuchar el episodio T06E15, «Medicina personalizada en Málaga gracias al superordenador Picasso», 23 abr 2024 [15:01 min], del programa de radio “Ciencia para Todos”, en el que participo junto a Enrique Viguera (Universidad de Málaga), coordinador de Encuentros con la Ciencia. Esta sección semanal del programa “Hoy por Hoy Málaga”, que presenta Esther Luque Doblas (o en alguna ocasión Isabel Ladrón de Guevara), se emite todos los martes en la Cadena SER Málaga (102.4 FM) sobre las 13:45 horas.

Entrevistamos a …

Puedes escuchar el episodio en Play SER, «Medicina personalizada en Málaga gracias al superordenador Picasso», 23 abr 2024 [15:01 min].

Superordenador Picasso (Univ. Málaga), con Darío Guerrero, Rafael Larrosa y Emilio Lopez Zapata.

Esther: «Hoy vamos a hablar de genomas humanos y de una supercomputadora, un superordenador, que tenemos en Málaga, en la UMA. Dicen que es el segundo ordenador más potente de España y también se usa para analizar el genoma humano. Francis y Enrique, ¿cómo puede cambiar la medicina del futuro en cuanto tengamos acceso a nuestra información genética? Enrique, tú que eres profesor de genética, precisamente».

Enrique: «Gracias a los avances que se han producido en los últimos años en el campo de la genética humana, se espera un cambio radical en la biomedicina. Tenemos la posibilidad de leer, se dice secuenciar, nuestro genoma a un precio muy asequible. Nuestro genoma es el libro de instrucciones que posee toda la información genética necesaria para que nuestro cuerpo funcione».

«El genoma humano es enorme, tiene 3200 millones de letras, por así decirlo. Los humanos compartimos el 99.9 % de ese genoma. Esa diferencia, un 0.1 %, contribuye a la diversidad entre los individuos, diferencias en la apariencia física, pero también en la predisposición a enfermedades o en la respuesta a medicamentos. Con todo esto, ¿qué podríamos hacer? Pues un diagnóstico más preciso y temprano, que permitirá un tratamiento más oportuno de enfermedades con base genética».

«También podemos hablar de una medicina preventiva. Si me analizo el genoma y veo que tengo una serie de cambios que me predisponen a padecer una determinada enfermedad, un riesgo genético, puedo cambiar mi estilo de vida, con una alimentación más saludable, no hartarme de tocinillos, si tengo una predisposición, a acumularlo. Y reducir, consecuentemente, nuestra propensión a la obesidad, el infarto, etc.,  solo con prevención, porque tengo esa predisposición».

«Y, por supuesto, lo que se llama medicina personalizada, que es un tratamiento diseñado de acuerdo a nuestro perfil genético, y eso permite aumentar la eficacia y reducir los efectos secundarios».

Francis: «En la línea de lo que comenta Enrique, hay que destacar la farmacogenómica, que es el campo de la genómica, de la genética, que estudia cómo esa variabilidad genética que ha comentado Enrique, del 0.1 %, entre todos los individuos, afecta a la respuesta a los fármacos y a las medicinas».

«Uno de los aspectos clave de la farmacología es la dosis del medicamento más adecuada para cada individuo. Se sabe que esta dosis efectiva puede variar significativamente entre diferentes pacientes, y que está influida por los genes que tiene ese individuo, que lo diferencian de otros individuos; como pequeñas modificaciones, a veces cambios de una única letra, lo que se llaman SNPs, cambios de un único nucleótido».

«Por ejemplo, la respuesta a la warfarina, que es un anticoagulante que se utiliza para prevenir coágulos sanguíneos, la farmacogenómica va a poder determinar un tratamiento farmacológico individualizado. Otro caso muy conocido es el del clopidogrel, que es un antiagregante plaquetario que se utiliza para prevenir coágulos en pacientes con enfermedades cardiovasculares. Aproximadamente un tercio de los pacientes no responden adecuadamente a este fármaco, al clopidogrel, y la razón son variaciones en un gen que se llama CYP2C19, que afecta al metabolismo de este fármaco».

«Gracias a la farmacogenómica, se pueden identificar estos pacientes que no responden al fármaco y se les puede tratar con fármacos alternativos que pueden ser mucho más eficaces en su caso».

Esther: «Y para conocer de primera mano dónde se están haciendo estos estudios, hoy tenemos al habla a los Dres. Rocío Bautista y Luis Díaz, que trabajan en el Servicio de Supercomputación y Bioinformática de la UMA, en el Edificio de Bioinnovación, en el PTA». [Saludos]

«Quería preguntaros, en primer lugar, por el Servicio de Supercomputación. ¿Por qué necesitamos ordenadores tan potentes? ¿Qué tiene de especial el supercomputador Picasso? El segundo más potente de España. ¿Qué es lo que hacéis allí? ¿Por qué necesitamos supercomputación para analizar nuestro genoma? ¿Y qué hacéis aquí, en Málaga? Para que todo el mundo lo pueda entender, Luis y Rocío.

Luis: «Bueno, en el caso de la bioinformática, es sencillo que los oyentes se hagan una idea, principalmente se deben a dos necesidades que surgen a partir de los últimos 20 años. Una de esas necesidades es que, debido al abaratamiento de las secuenciaciones, gracias a la aparición de nuevas técnicas de secuenciación, se están generando una cantidad ingente de información, de datos, primero que tienen que ser almacenados y, posteriormente, además, analizados. Por tanto, debido a ese abaratamiento, se necesitan ambos campos, tanto cómputo como almacenamiento».

Rocío: «Estamos hablando de medicina personalizada aplicada a humanos, pero el campo de la secuenciación de genomas no solo se aplica a humanos, se aplica a todos los organismos vivos. Por lo tanto, el campo o el abanico de actuación no se restringe únicamente al genoma humano y, frente a eso, la cantidad de datos que se generan es ingente y se necesitan supercomputadores para poder analizar toda esa información».

Francis: «Luis, ¿nos puedes comentar un poquito más cuál es la infraestructura que tiene Picasso?, ¿cuáles son sus características? Mucha gente conoce el Mare Nostrum, que está en el Barcelona Supercomputing Center, ¿hay alguna relación entre Picasso y Mare Nostrum?»

Luis: «De hecho, ambos supercomputadores pertenecen a la Red Española de Supercomputación, que es una estructura científica y técnica singular, de las que solo hay 12 en toda España y están distribuidas por toda la geografía española. En las Islas Canarias hay una, en Galicia hay otra, aquí en Málaga tenemos el segundo nodo en cuanto a potencia de computación detrás del Mare Nostrum de Barcelona».

«Su misión es ofrecer los recursos y servicios de supercomputación y gestión de datos, incluso inteligencia artificial, que está muy de moda ahora. Todo lo necesario para el desarrollo de proyectos científicos y tecnológicos innovadores y que sean de alta calidad. Todo esto se hace a través de convocatorias competitivas y basadas en la excelencia científica de los proyectos que se desarrollan».

«Además, tenemos la suerte de que este año Málaga y Picasso serán la sede de la 16ª jornada de usuarios de esta red en septiembre».

Enrique: «Le daremos publicidad en su debido momento. Luis, entiendo que no solo trabajáis para investigadores de la Universidad de Málaga. Picasso es un ordenador que se ha compartido dentro de esta red, ¿a cuántas entidades, a cuántos usuarios dais soporte?»

Luis: «Efectivamente, esto es un servicio público subvencionado de forma pública y actualmente tenemos hasta 1200 usuarios únicos, de los cuales se agrupan más o menos en unos 370 grupos de investigación. Hay muchos grupos pertenecientes al Servicio Andaluz de Salud, a muchas empresas andaluzas, de la UMA tenemos a 143 grupos que trabajan o bien a través del servicio de informática o bien abriéndose simplemente una cuenta».

«Lo único necesario para hacer uso de Picasso es dedicar todo ese cómputo a la investigación, pues tenemos 143 grupos pertenecientes a la Universidad de Málaga y 85 grupos del resto de España que se engloban dentro de la Red Española de Supercomputación, que se encarga un poco de gestionar todos los recursos de los que dispone para distribuirlos en el nodo que más le convenga a cada uno de los investigadores».

Esther: «Luis y Rocío, ¿cuál es vuestra función dentro de ese Servicio de Supercomputación y Bioinformática? ¿Cuál es vuestra función?»

Luis: «En nuestro caso estamos muy centrados en el tema de la bioinformática y lo que hacemos es facilitar el uso y la interpretación de resultados a los investigadores. Toda esta información ha sido un poco una avalancha y es un cambio de paradigma en el entendimiento de la ciencia de hoy en día. La investigación genómica, lo que llamamos la ómica, genómica, proteómica, metabolómica, son muchas ómicas, se ha adelantado por mucho a lo que una infraestructura de laboratorio común y corriente puede soportar. Mientras se van formando nuevos investigadores dentro de la rama de la bioinformática, la Universidad de Málaga ha apostado por crear una unidad específica que dé soporte a esos científicos y que les permita estar en vanguardia».

Rocío: «Desde la unidad tenemos experiencia en cuanto a diferentes organismos modelos y a diferentes aproximaciones en estos estudios. Muchas veces le planteamos a los investigadores que llegan con un problema, que además de resolver su problema, que también tengan abierta la puerta a investigar otro tipo de situaciones, que quizás no habían contemplado en un primer momento porque desconocían que se podía hacer con esos mismos datos».

Esther: «Esta supercomputadora se está utilizando con todo tipo de enfermedades, más con enfermedades oncológicas».

Rocío: «Ten en cuenta que las herramientas que existen para hacer análisis en organismos modelos como pudiera ser el humano, muchas de ellas están estandarizadas y lo que se necesita es cómputo. Cómputo porque se requieren muchísimos datos, pero quizás el nicho más importante de trabajo se encuentra en organismos no modelos…»

Esther: «¿Qué significa eso? Para que lo entendamos».

Rocío: «Un organismo no modelo es aquel en el cual no se tiene toda la información necesaria para entender cómo este individuo funciona en cuanto a su desarrollo. Y estamos hablando ahí de plantas de muchos tipos, si nos vamos al mundo vegetal, y si nos vamos al mundo microbiológico, la gran mayoría de las bacterias que no son cultivables en este momento en un laboratorio no se conocen. Y estas técnicas nos permiten conocer el genoma de esas bacterias en su nicho ecológico».

Esther: «¿Colaboráis con los hospitales de Málaga?»

Rocío: «Sí, en este caso desde la unidad estamos colaborando de forma directa, estamos implicados en un proyecto de identificación de temprana del cáncer de pulmón, donde llevamos varios años intentando identificar biomarcadores que nos permitan diagnosticar de forma temprana este tipo de tumores que es de difícil diagnóstico, a menos que la persona llegue ya con una patología importante. Y en este momento estamos ya en fase de identificación de estos biomarcadores en plasma, en sangre, que nos permitiría hacer un diagnóstico temprano y de forma no invasiva de este tipo de tumores. Pero esto es un proyecto de investigación y estamos en el contexto del proyecto.

Enrique: «Y volviendo al campo de genomas humanos, yo quería destacar que en este mismo edificio tenemos el Servicio de Ultrasecuenciación y Genotipado, donde se secuencian genomas humanos en colaboración con distintos hospitales y grupos de investigación. Una plataforma que no tiene que envidiar nada a la de otros centros de investigación en España.

«La particularidad que tiene es que los resultados son transferidos a Picasso de una forma directa, físicamente, desde donde se secuencian. Y en Picasso se analizan, utilizando las aplicaciones bioinformáticas que han comentado Luis y Rocío. La idea, por lo tanto, es identificar mutaciones patogénicas responsables de la aparición de una enfermedad».

«En su día, yo fui responsable de montar esta plataforma. Teníamos una unidad de diagnóstico genético en cáncer de mama, con una colaboración directa con un grupo de oncología del Hospital Clínico, en el que nos llegaban muestras de pacientes y teníamos que identificar qué mutación era la responsable de la aparición de ese tumor».

Esther: «Qué interesante. Agradecerle a los doctores Rocío Bautista y Luis Díaz, del Servicio de Supercomputación y Bioinformación de la UMA, en el edificio de Bioinnovación, que hayan estado hoy con nosotros para hablar un poco más de Picasso, ¿Que lleva desde el año 1997 en Málaga, la computadora?».

Luis: «Correcto, fue un proyecto que inició el profesor Emilio López Zapata, con mucho éxito y con mucha previsión de futuro».

Esther: «La supercomputadora Picasso es la más potente de toda Andalucía, la segunda de España. Un ordenador capaz de procesar miles de cálculos por segundo y realizar técnicas computacionales para resolver problemas biológicos, para llegar a la medicina personalizada. Y todo ello desde Málaga, para el mundo». [Despedida y cierre]

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