¿Qué es y cómo puede ayudarnos la bioinformática?

Por Camilo Carbonelli

AGENCIA PACO URONDO dialogó con Germán González, licenciado en Bioinformática (Universidad de Entre Ríos) y en Estadística Aplicada (Universidad Nacional de Córdoba). Es uno de los autores del libro VIDA.EXE. Desafíos y aventuras de la bioinformática, publicación que reúne a un grupo de jóvenes científicos y científicas que cuentan cómo la revolución tecnológica impactó en la biología pero también cómo los científicos trabajan para intentar comprender los enigmas de la vida.

APU: ¿Que es la bioinformática?

Germán González: Es una ciencia que abarca varias disciplinas: la biología, la informática, la matemática, la estadística. Nosotros, en el libro, tratamos de tener una perspectiva un poco más amplia de lo que es la bioinformática que va desde las cosas moleculares, como analizar el ADN, las proteínas, hasta los modelos matemáticos computacionales de epidemias o de ecosistemas. Otros autores hacen alguna definición un poco más restrictiva, nosotros tratamos de mantenerlo bien amplio. Pero básicamente se trata de aplicar métodos computacionales para resolver problemas biológicos.

APU: ¿Qué rol cumple para la ciencia y los científicos?

GG: Hay dos grandes roles. Por un lado, está la parte que tiene que ver con el manejo de datos y en el caso de la bioinformática, hoy en día la biología molecular genera muchos por mes, por año; genera muchísimos datos de genomas nuevos que se secuencian de diferentes especies o incluso muchos genomas humanos. Eso no se podría analizar si no fuera con computadoras y tampoco no se podrían almacenar. Por otro lado, otro aspecto de la bioinformática es el poder modelar cosas que no podemos ver en el laboratorio; por ejemplo, la mayoría de las funciones dentro del cuerpo las realizan las proteínas pero las proteínas son muy difíciles de estudiar en su forma y movimiento en el laboratorio, porque las técnicas que se usan implican que se tenga que congelar o fijar esa proteína de alguna forma y entonces al inmovilizarla ya perdés lo más interesante de la proteína que es como se mueve y como interacciona con otras cosas. Eso solamente lo podemos hacer en una computadora.

APU: En unos de los capítulos habla de que los seres vivos comparten un origen común y eso permite organizar arboles filogenéticos, es decir, se puede conocer su evolución. ¿Qué quiere decir y qué diferencia hay con un virus? ¿Se puede saber su origen?

GG: Tiene que ver con entender las relaciones evolutivas entre individuos o entre especies. Por ejemplo, los virus en los seres humanos: cada vez que se van replicando o reproduciendo tienen que copiar su genoma completo, cada vez que hacen esta copia van cometiendo pequeños errores. El genoma que copia no es exactamente igual que el que tenían y esto es lo que se llama mutación. Estas mutaciones sirven para ir rastreando la historia del virus. Por ejemplo, consideremos el caso SARS-COV-2. Cuando empezó en Wuhan (China) tenía una determinada secuencia, después un cierto turista lo llevó a Europa y el virus se empezó a reproducir dentro de seres humanos y luego de un mes de estar reproduciéndose en Europa el virus probablemente ya no era igual al que estaba en China. Tenia pequeños cambios, pequeñas mutaciones que lo harían diferentes. Entonces, una vez que el virus llega a la Argentina nosotros podemos comparar el virus que está circulando en Argentina con el virus que está en Europa y el que está en China y ver a cuál es más parecido. La bioinformática nos permite eso de comparar secuencias y ver parecidos y encontrar relaciones entre individuos o entre especies.

APU: La característica del HIV es que tiene una alta tasa de mutación. ¿Se puede decir lo mismo con el coronavirus cuando se habla de que las variantes son más fuertes y potentes para el ser humano?

GG: El coronavirus y el HIV son virus del mismo tipo, virus del ARN, que tienen la particularidad de que mutan muchísimo más. El ADN es más estable que el ARN. Por eso, es que ya han pasado más de 40 años y todavía no podemos encontrar una cura para el HIV porque va mutando tan rápido que apenas intentamos encontrar una cura, el virus ya mutó y encontró formas de eludir nuestras armas. Con el coronavirus pasa lo mismo, es un virus que muta bastante rápido.

APU: ¿Las mutaciones son mas infecciosas?

GG: A medida que se va reproduciendo el virus, va a ir mutando, esas mutaciones no necesariamente lo vuelven más infectivo. Las mutaciones son a azar, algunas van a ser más infectivas, otras no van a generar ningún cambio y otras van a ser perjudiciales para el virus y van a hacer que se muera antes. Lo que va a pasar es que durante varias generaciones del virus, que son generaciones muy cortas, no es como los seres humanos que son décadas.

APU: ¿Qué puede aportar la bioinformática a una pandemia? ¿Qué recursos se necesita?

GG: - Una de las cosas es ir rastreando variantes y hacer filogenética de las variantes del virus que vayan apareciendo. Esto permite tomar medidas públicas como decir, “bueno voy a cerrar los vuelos que vienen de tal lado porque está viniendo una variante que es peligrosa” o cosas por el estilo. Después, otra cuestión son los tratamientos para enfermedades. Usualmente, requiere un tiempo muy largo de trabajo de investigación tanto para el tratamiento como para una vacuna. Normalmente son procesos que llevan diez, quince años. En este caso, para el SARS COV-2 lo que se hizo fue hacer algo que se llama reposicionamiento, que consiste en no crear un fármaco desde cero sino ver si algún fármaco que estábamos usando antes para otra enfermedad podría servir para ésta porque tienen cierto mecanismos parecidos. Ese proceso de reposicionamiento, en su primera etapa, es puramente computacional.

APU: ¿En Argentina hay interés de incrementar el conocimiento de la bioinformática?

GG: La bioinformática en Argentina es todavía bastante joven. Si bien empieza en los años 70 se empieza a popularizar más en los 90 y 2000. En Argentina, yo estudié la primera carrera de grado de bioinformática en la Universidad Nacional de Entre Ríos, que se habilitó en el 2006. Ahí todavía nadie sabía qué era la bioinformática, estaba todavía bastante en pañales. Ahora ya tenemos una asociación de bioinformática y biología computacional de Argentina. Ya hay muchos grupos trabajando en esto en todo el país. Lo que tiene la bioinformática es que a comparación de ciencias experimentales, como la biología molecular, es relativamente barata porque nosotros solo necesitamos computadoras y ya una vez que las tenemos podemos trabajar lo más bien. La biología molecular necesita reactivos cada vez que se hacen experimentos, equipos muchos más caros. Que sea barata es una ventaja para Argentina.

Video: presentación del libro Vida.Exe