Eduardo Geraque
A lo largo de la historia, las áreas biológicas presenciaron varias revoluciones, ya sea con las investigaciones de Charles Darwin (1809-1882), en el siglo XIX, o con el descubrimiento de la doble hélice hace 50 años. Y muchas de esas novedades revolucionarias se incorporaron a la rutina de los laboratorios que estudiaban la vida. En la década pasada, antes del que el siglo y el milenio terminasen, surgió una nueva oleada revolucionaria. Los estudios en genómica, que investigaron desde el ADN del hombre hasta el de las bacterias, transformaron para siempre algunas áreas de la biología. Y en los próximos años, esas transformaciones se irradiarán y afectarán a toda la ciencia que gravita alrededor de la biología molecular.
?Podemos hacer una analogía entre el momento actual y el de finales de los años 70 y comienzos de los 80?, explica Sandro de Souza, coordinador de Bioinformática del Instituto Ludwig de São Paulo, una entidad ligada al Hospital del Cáncer. Para este bioinformático, que trabaja en el análisis de secuencias de ADN humano, así como hace más de 20 años la biología molecular pasó a formar parte de la rutina de casi todos los laboratorios de biología del mundo, lo mismo sucederá con la bioinformática en el futuro próximo. ?Ahora ha habido un cambio cultural.
En breve, todos los laboratorios van a tener a alguien haciendo alguna investigación con bioinformática?, dice el científico. Para éste, una de las grandes consecuencias del inicio de la era genómica reside en el cambio de visión de los biólogos con relación a las áreas de estadística y de informática. ?A los biólogos no les gustan normalmente esos abordajes más cuantitativos. Pero esa manera de pensar cambió totalmente con los proyectos genomas?, dice Souza. ?El volumen de datos generados y los abordajes posibles de investigación en el futuro son enormes. La bioinformática, al menos en el área biomédica, es un camino sin retorno.?Esa sobrevaloración de la bioinformática no es exagerada.
Las herramientas metodológicas desarrolladas por esta área del conocimiento a partir de 1995 fueron esenciales para que los proyectos genomas desarrollados en Brasil y en el mundo tuvieran éxito. La conclusión del secuenciamiento del genoma humano, por ejemplo, tuvo su plazo reducido en casi cinco años. En Brasil, el grupo de bioinformáticos estructurado para integrar la red Onsa (Organization for Nucleotide Sequencing and Analysis) también desempeñó un papel decisivo para que el emblemático secuenciamiento de la bacteriaXylella fastidiosa (trabajo que mereció la tapa de la revistaNature del 13 de julio de 2000) fuese victorioso.
En el pliego de convocación para el proyecto de laXylella había una vacante para un laboratorio de bioinformática. La Unicamp acabó siendo la vencedora. Al frente del laboratorio de bioinformática de dicha institución estaban los jóvenes João Setubal y João Meidanis. Otro João, Kitajima, también integraba el equipo. No se trataba apenas de recibir los pedazos de ADN secuenciados, ponerlos en la computadora y listo. Además de afinar las técnicas metodológicas, los apenas profesionales informáticos de aquel tiempo tuvieron también que acercar su rutinas de trabajo a las de los biólogos moleculares.
Esta nueva rutina en la que se transformó la vida de los científicos de la informática que participaron en el Proyecto Genoma también de hizo efectiva únicamente porque hubo coraje científico. Si dependiera de uno de los consultores internacionales escogidos por la FAPESP para integrar el comité científico internacional del proyecto de laXylella , todos los trabajos de bioinformática habrían sido elaborados en el exterior. Para André Goffeau -el científico francés que coordinó el secuenciamiento del genoma de la levadura, concluido en 1996-, en aquella época habría sido mejor contratar a un experto europeo para encargarse de la bioinformática del secuenciamiento de laXylella . Goffeau conocía a varios; al fin y al cabo, el proyecto de la levadura había congregado a 100 laboratorios europeos. Una vez más, los líderes brasileños resolvieron confiar en la mano de obra nacional, y no se arrepintieron. Hasta Goffeau acabó reconociendo el mérito de Brasil en el área, por ocasión de la conclusión del proyecto en 2000.
Toda esa revolución causada por el inicio de la era genómica, en la cual Brasil tuvo un papel fundamental, al menos en el caso de los proyectos del área agrícola, está mucho más cerca del comienzo que del final. Es como si la oceanografía hubiera conseguido estudiar hasta hoy apenas los 10 primeros metros de la columna de agua del océano. ?Si imagináramos una pirámide invertida, el secuenciamiento del ADN y de las proteínas se encuentra recién en la punta inferior de esa figura?, dice João Setubal, del Instituto de Computación de la Unicamp. Pese a que dentro de esa misma fase existen aún algunos problemas metodológicos, debido muchas veces a la complejidad del objeto estudiado, como es el caso del genoma humano, una nueva fase dentro de la bioinformática se encuentra en marcha. ?Al caminar hacia el tope de esa pirámide invertida, un segundo estadio es el estudio de la interacción entre las moléculas de una misma célula?, dice Setubal. Las investigaciones conocidas como ?estudiodelproteoma? se insertan en ese tramo de la hipotética pirámide invertida de la bioinformática. ?Bajo ninguna hipótesis las nuevas herramientas y las nuevas técnicas de la bioinformática excluyen a las antiguas. Estas novedades marchan juntas. Lo nuevo no le quita importancia a lo antiguo?, dice el científico de la Unicamp.
En esta evolución constante de la bioinformática y la genómica, la interacción entre biólogos e informáticos, tal como lo demostraron los proyectos desarrollados por la red Onsa, parece ser un atajo para arribar a nuevos descubrimientos. ?Las nuevas herramientas dependen de un intenso y fluido entre las áreas de computación y biología, e involucran al máximo a los investigadores?, dice João Meidanis, de la Unicamp. El científico, que al margen de continuar en la universidad también actúa en su propia empresa de bioinformática -Scylla-, se vale una vez más de las enseñanzas de los primeros proyectos de secuenciamiento genético para analizar el momento actual.
?En el laboratorio de bioinformática de la Unicamp, durante la realización de los proyectos genoma, poníamos la mano en la masa de verdad con los colegas biólogos. No todos los investigadores nuevos, que ingresaron en elárea más recientemente, ponen énfasis en esa relación más estrecha. Los biólogos se resienten?. La ?otra cara de la moneda?, como dice Meidanis, también existe. ?Algunos dicen que nosotros ?malacostumbramos? a los biólogos, pues les dimos todo servido en bandeja. Y ahora se ha generado un clima que sugiere que eso es efectivamente gratuito?.
Pese a esa falta de armonía en algunos casos, el propio científico de Scylla reconoce que se están creando nuevas herramientas de bioinformática. ?El Proyecto Cage (Cooperation for Analysis of Gene Expression), del Instituto de Química de la USP, ha presentado algunos resultados interesantes.?Hasta llegar a la base -que a decir verdad sería la cúspide del proceso- de la pirámide planteada por Setubal, deberán superarse otros cinco niveles. Esto demuestra únicamente que el camino que deben seguir tanto los bioinformáticos como los biólogos moleculares es aún infinitamente largo. ?Estamos entrando ahora en la fase del estudio del funcionamiento de las estructuras dentro de una misma célula?, explica Setúbal.
La evolución natural de las investigaciones llegará luego al análisis de las células de un tejido o de un órgano, antes de tener como objeto de estudio al individuo completo. Y después, continúa Setubal, habrá una demanda para que las poblaciones y la biósfera en su totalidad sean investigadas por la genómica. Posiblemente, cuando ese futuro lejano llegue, habrá alguien que utilizará el término biología de sistemas computacionales para reemplazar a aquello que hoy en día se ha dado en llamar de bioinformática.
Este camino ha presentado y continuará presentando muchos obstáculos. Pese a que el secuenciamiento genético se ha convertido en una rutina en varios laboratorios de São Paulo y de Brasil, pasadas las inmensas dificultades de los procesos iniciales, algunas limitaciones metodológicas aún no han sido sorteadas, incluso a nivel mundial. ?El secuenciamiento del genoma humano, por ejemplo, está listo. Pero no se sabe con seguridad cuántos genes tiene. Fue posible tan solo llegar a una aproximación de 30 mil?, dice Setubal. Aun faltando esa información, los datos generados por el secuenciamiento del ADN del hombre pueden usarse para que la investigación genómica avance.
?Este problema del número de genes se produce porque el genoma humano es bastante complejo. Pese a todas las técnicas eficientes que tenemos hoy, no es nada sencillo hallar esos genes?, explica Sandro de Souza, científico que tiene en su currículum la participación en la invención del método Orestes (Open Reading frames EST Sequences) de secuenciamiento genético. Debido precisamente a esas otras formas de análisis de los tramos de ADN, y pese a no conocerse el número correcto de genes del ser humano, este trabajo de secuenciamiento genético no solamente detonó la revolución genómica de los años 90, sino que también mostró tener una utilidad muy grande para el propio hombre.
Los signos dentro del territorio brasileño de que esa revolución está consolidada son los centros de bioinformática que están formándose en varias regiones del país. Según Meidanis, al margen de los ya tradicionales polos de investigación paulistas (Unicamp, USP, Unesp e Instituto Ludwig), pueden mencionarse nuevos centros. ?Se formando gente en varios puntos. También se han creado carreras de posgrado, y en algunos lugares, nuevos núcleos, como el del LNCC (Laboratorio Nacional de Computación Científica de Petrópolis, Río de Janeiro), el de la UFRGS, el de la UFPE y el de la UFMG.
En el mes de mayo, la realización del Primer Congreso Brasileño de Bioinformática será una importante oportunidad para que los científicos del área actualicen sus conocimientos, y los resultados de este segmento en el país.La gran demanda de profesionales de la bioinformática es un indicador que por sí solo muestra el aumento de proyectos en el área. Si bien el problema en algunos lugares reside actualmente en la falta de personal para enseñar estas novedades, en el futuro próximo otra cuestión diferente podrá tener que resolverse. Acomodar a todos estos bioinformáticos podría ser uno de los desafíos en breve. Uno de los caminos para resolver este problema ya han comenzado desandarlo los mismos científicos que desarrollaron el área en Brasil.
Mientras Setubal, que ayudó en la fundación de la empresa de biotecnología Alellyx, ha vuelto ahora a dedicarse exclusivamente a la universidad, Meidanis continúa anhelando alcanzar sus objetivos también en el terreno de la iniciativa privada. ?Creemos que toda la sociedad se beneficiará con la transmisión del gran conocimiento generado en los proyectos genomas para las empresas. Pero la lucha es ardua. Primeramente porque es una novedad, y segundo porque muchas empresas del área que actúan en Brasil son multinacionales, y ejecutan sus investigaciones afuera?, dice Meidanis. Para el investigador, las pocas empresas que resuelven invertir en este campo deben aliarse en el proceso por el cual la ciencia procura indirectamente dar impulso a la economía nacional.
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