800 bioinform¨¢ticos analizan en Madrid lo aprendido sobre el 'libro de la vida'

Unos 800 expertos de todo el mundo en biolog¨ªa computacional se reunieron la semana pasada en Madrid para analizar cu¨¢nto se ha avanzado en la tarea de extraer informaci¨®n del libro de la vida de los organismos, el genoma. En lo que respecta al humano, la conclusi¨®n de momento podr¨ªa expresarse como 'genoma 1, bi¨®logos 0,5': a pesar de lo mucho que se ha avanzado, la informaci¨®n contenida en el ADN humano est¨¢ demostrando ser mucho m¨¢s compleja de analizar de lo que se esperaba.

En febrero de 2001, cuando los cient¨ªficos acabaron -y publicaron- la secuencia casi completa del genoma humano, la revista cient¨ªfica Nature pregunt¨® a todos los bi¨®logos en el titular de un reportaje: "?Est¨¢is preparados para la revoluci¨®n?". Hac¨ªa referencia a la bioinform¨¢tica, al hecho de que, a medida que se secuenciaban los genomas de m¨¢s y m¨¢s organismos, las computadoras se convert¨ªan en una herramienta absolutamente indispensable para entender la informaci¨®n almacenada en ellos.

La biolog¨ªa iniciaba una estrecha dependencia con los ordenadores, y para los investigadores el mensaje era claro: subirse al nuevo carro de la bioinform¨¢tica, o... morir -al menos en lo que a investigaci¨®n de ¨¦lite se refiere-. "O bien usas los nuevos m¨¦todos en todos los aspectos de tu trabajo, o sigues a tu ritmo habitual y te quedas atr¨¢s", declar¨® a Nature el director del Centro para el An¨¢lisis de Secuencias Biol¨®gicas en Dinamarca.

Los resultados de Conferencia Europea de Biolog¨ªa Computacional la pasada semana en Madrid confirman que la profec¨ªa no andaba descaminada. Ah¨ª fuera hay un mont¨®n de grupos de investigaci¨®n secuenciando genomas a toda velocidad, descodificando las mol¨¦culas de ADN de un mont¨®n de organismos, de forma que queden convertidos en largu¨ªsimas listas de cuatro letras (A, T, C, G) llamadas bases.

Miles de millones de letras

A modo de referencia, el genoma humano tiene unas tres mil millones de estas letras -con las que se escriben los genes, que a su vez ordenan la s¨ªntesis de las prote¨ªnas de que estamos hechos-. Esa ingente cantidad de informaci¨®n no hace sino crecer, y no podr¨ªa gestionarse sin la ayuda de potentes computadores.

El pasado agosto, coincidiendo con la publicaci¨®n del genoma del chimpanc¨¦, las tres principales bases de datos de secuencias, interconectadas entre s¨ª, superaron las 100.000 millones de letras almacenadas. Es informaci¨®n perteneciente a al menos 200.000 genomas de organismos distintos, de los que 1.500 han sido secuenciados completamente, o casi. Hay millares de virus; varios cientos de bacterias; los genomas de los organismos m¨¢s usados en los laboratorios, como la planta Arabidopsis thaliana, el gusano Caenorhabditis elegans, la mosca Drosophila melanogaster o el rat¨®n; y por supuesto el humano, el del chimpanc¨¦, el del pollo e incluso el del perro.

Pero el papel de la bioinform¨¢tica no acaba en las bases de datos. La secuenciaci¨®n de un genoma es s¨®lo el principio del trabajo. Una vez completada la secuencia hay que tratar de entender la informaci¨®n que contiene: buscar los genes, saber de qu¨¦ prote¨ªnas ordenan la s¨ªntesis, averiguar qu¨¦ funci¨®n tienen estas prote¨ªnas en el organismo. Tareas que ser¨ªan imposibles sin los computadores.

La actual era de la gen¨®mica, por tanto, ser¨ªa impensable sin la bioinform¨¢tica. Pero es que adem¨¢s lo mostrado en el congreso indica que, incluso con la ayuda de los ordenadores, los bi¨®logos del siglo XXI est¨¢n un tanto desbordados. Los hallazgos de los ¨²ltimos a?os "han cambiado tanto el panorama de la biolog¨ªa que ahora el problema real es entenderla", se?ala Alfonso Valencia, director del Instituto Nacional de Bioinform¨¢tica. "Hay conceptos que estaban muy claros que ahora nos estamos replanteando. La sensaci¨®n de desaf¨ªo es enorme".

Parte del problema es cuantitativo. Por ejemplo, hay secuenciados fragmentos enteros de genomas que han sido colocados en las bases de datos -a los que se accede por Red- a la espera de que alg¨²n grupo tenga tiempo de ensamblarlos (para secuenciar un genoma es m¨¢s r¨¢pido hacerlo por pedazos y despu¨¦s unir las piezas, como en un rompecabezas). "El ritmo al que se produce la informaci¨®n es m¨¢s alto que nuestra capacidad para trabajar con ella", dice Valencia.

Otro aspecto crucial, que trae a los bi¨®logos de cabeza, es lo dif¨ªcil que resulta interpretar la informaci¨®n escrita en los genomas. Por ejemplo, como explica Roderic Guig¨®, del Instituto Municipal de Investigaci¨®n M¨¦dica (IMIM), de Barcelona, "A¨²n no sabemos exactamente cu¨¢ntos genes tiene el genoma humano". Adem¨¢s los nuevos datos revelan que cada gen puede ordenar la s¨ªntesis de numerosas prote¨ªnas diferentes, y que la funci¨®n de cada prote¨ªna est¨¢ adem¨¢s influenciada por otras prote¨ªnas. "Estamos viendo niveles de complejidad muy superiores a los previstos", dice Guig¨®.

Una muestra de esa mayor complejidad es la gran similitud hallada entre las secuencias de humano y de chimpanc¨¦. Este gran parecido entre el n¨²mero de genes y los genes en s¨ª indica que "hay algo m¨¢s; en el genoma est¨¢n pasando muchas m¨¢s cosas de las que sabemos leer ahora mismo", explic¨® en el congreso Ewan Birney, del Laboratorio Europeo de Biolog¨ªa Molecular.

En esa necesidad de bases de datos, una ayuda crucial es el ordenador MareNostrum, del barcelon¨¦s Centro de Supercomputaci¨®n. MareNostrum, de IBM, empez¨® a funcionar en abril y es el supercomputador m¨¢s potente de Europa.