Biología y Computadoras: El Potencial de los modelos in silico

de lectura: 4 minutos

Interacción entre la proteína VP24 (azul) del virus del ébola y la MAPK14 humana (amarillo) Los dominios probablemente involucrados se destacan en otros colores.

 

Prácticamente todo profesional de la salud ha escuchado los términos in vivo, in vitro o in situ y puede asociarlos con facilidad a un cierto grupo de métodos de laboratorio con características propias. Sin embargo, el término in silico, reservado a aquellos modelos experimentales basados en simulaciones computacionales sigue siendo, al menos en nuestro medio; ignorado.

Si bien el término pudiese sonar un poco fuera de lugar al ser escuchado por primera vez, se torna más apropiado cuando recordamos que el principal componente de los semiconductores y otros elementos vitales en la construcción del hardware de las computadoras es el silicio. Nacido como resultado natural y predecible de la inverosímil capacidad de procesamiento de las máquinas modernas, así como de los increíbles avances informáticos que diariamente evidenciamos en todos los aspectos de la vida; el modelado computacional de los procesos biológicos permite el control preciso de los modelos in vitro , asociado a la capacidad de simular la mayor parte de las variables a las que tendría que hacer frente un modelo in vivo, todo esto mientras permite el desarrollo rápido de resultados y sin conllevar en los complejos problemas éticos que la experimentación en humanos y animales invariablemente provocan.

Históricamente, los primeros modelos biológicos computacionales, así como eventualmente la acuñación del término, suelen rastrearse hasta 1989, cuando los trabajos del mexicano Pedro Miramontes, en los laboratorios nacionales estadounidenses de Los Alamos,describieron el comportamiento y los cambios de los ácidos nucleicos ante determinadas situaciones usando simulaciones enteramente generadas por computadoras.

Eventualmente el proceso fue ganando popularidad hasta el punto de que hoy en día existen cientos de programas y bases de datos que permiten convertir una confusa secuencia de letras, en un colorido espiral de hélices alfa y láminas beta. Todo en cuestión de horas, desde la comodidad del hogar y en muchas ocasiones, gratis.

Aplicabilidad

Los estudios in silico permiten modelar acidos nucleicos, proteínas, así como observar posibles interacciones entre ellos mismos o moléculas más pequeñas como medicamentos. Los estudios de estas interacciones son particularmente útiles en el área de la salud. Por un lado, permiten estudiar la patogenia molecular de prácticamente cualquier enfermedad; mediante un modelo in silico es posible, por ejemplo determinar como una proteína viral o bacteriana es capaz de unirse a otra en su huésped, identificar los dominios que probablemente estén involucrados y finalmente identificar moléculas capaces de unirse a los mismos bloqueando el efecto patógeno. Básicamente podemos recorrer todo el camino que va desde entender cómo actúa un patógeno hasta determinar la manera de tratarlo.

¿Un salvavidas para la investigación en Venezuela?

Aparte de todo, la que probablemente represente la principal ventaja en el contexto de un país que está sumido en la mayor crisis económica de su historia es que los análisis in silico, si bien no sustituyen la minuciosidad y el alcance de un estudio molecular; si permiten obtener una idea clara sobre el comportamiento general de complejos sistemas biológicos, la manera en que interactúan  entre sí, e incluso la existencia de posibles blancos terapéuticos para modificar su accionar; todo esto sin gastar ni un mL de reactivos cada vez más difíciles de conseguir para la mayor parte de los institutos de investigación venezolanos, lo que ha contribuido a la expansión de los mismos en casi todas las instituciones de investigación biológicas de nuestro país, incluida por supuesto la Universidad de los Andes.

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *