Un supercomputador ciudadano para buscar fármacos contra el covid-19

Ponen en marcha un proyecto de ciencia ciudadana para estudiar si medicamentos ya usados contra el ébola o la gripe logran inhibir la replicación del virus.

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Un supercomputador ciudadano para buscar fármacos contra el covid-19
El CSIC se ha propuesto realizar simulaciones de la interacción de fármacos con técnicas informáticas.
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Redacción. Encontrar un fármaco utilizado en el tratamiento de otras enfermedades virales que actúe contra el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) es el propósito del proyecto de ciencia ciudadana COVID-PHYM, impulsado por el Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC) y la Fundación Ibercivis. Puesto que algunos medicamentos en uso ya
han demostrado ser suficientemente seguros para la salud humana, podrían estar
disponibles para tratar a pacientes con COVID-19 mucho antes que un compuesto de
nueva creación y, por tanto, acelerar el control de la pandemia.

Bajo esta premisa, el grupo Biophym del Instituto de Estructura de la Materia del CSIC
se ha propuesto realizar simulaciones de la interacción de fármacos empleados contra
el ébola, la infección por VIH, la gripe o la hepatitis B con la maquinaria de replicación
del genoma del virus SARS-Co-V. Para ello recurrirá a técnicas informáticas y a la ayuda
de los ordenadores de miles de personas voluntarias conectadas a través de la
plataforma de computación distribuida de Ibercivis. Estas operaciones mostrarán si
alguna de las moléculas logra inhibir una proteína clave en la multiplicación del virus
denominada “ARN polimerasa dependiente de ARN”. De ser así, el fármaco se
convertiría en un candidato idóneo para ser probado en ensayos clínicos con personas.

Llaves para bloquear el virus

“Disponer de fármacos eficaces contra el coronavirus es esencial para disminuir la
severidad y la mortalidad de la enfermedad”, explica Javier Martínez de Salazar, líder
del grupo Biophym. “La proteína seleccionada como diana juega un papel central en la
replicación y transcripción del material genético del virus; si se neutraliza, se puede
frenar la propagación del virus en el organismo y ayudar en la curación”, añade. Sin
embargo, advierte, “buscar un compuesto capaz de neutralizar una proteína concreta
es como probar un enorme número de llaves para abrir una cerradura y, cuando este
proceso se simula por medios informáticos, exige una gran potencia de cálculo”.

“Igual que una llave en una cerradura, la eficacia de un fármaco depende de lo bien que
se adapte su estructura a la de la zona donde la proteína desarrolla su actividad”, agrega.
“Existen modelos basados en química-física que pueden predecir la eficacia de los
compuestos mediante técnicas computacionales –denominadas in silico – antes de que
sean probados en ensayos clínicos. Pero estos modelos implican realizar cientos de miles
de cálculos para medir la fuerza de la interacción de cada una de las posibles
asociaciones entre el fármaco y la proteína”, apunta Javier Ramos Díaz, uno de los
investigadores del grupo.

Un supercomputador ciudadano contra la pandemia

Un ordenador convencional tardaría varios años en ejecutar los cálculos necesarios para
llevar a cabo la investigación. Por eso, el proyecto contará con el apoyo de los miles de
ordenadores personales que forman parte de la plataforma de computación distribuida
de Ibercivis (Ibercivis BOINC), a la que cualquier persona que quiera colaborar se puede
unir. Las operaciones se dividirán en pequeños paquetes que se enviarán a cada
dispositivo. De esta forma, se alcanzará una capacidad de cálculo similar a la de un
supercomputador y se podrán desarrollar todas las actividades del proyecto.

Los voluntarios y voluntarias solo tienen que descargar el programa BOINC, una
aplicación de código abierto desarrollada por la Universidad de Berkeley, y unirse a
Ibercivis BOINC en el momento de la instalación. Al hacerlo, podrán elegir fácilmente
cuándo y cómo participar. Por ejemplo, quien no quiera que la capacidad de cálculo de
su ordenador se vea afectada mientras lo usa, solo tiene que dejar la configuración por
defecto para que el programa se ejecute únicamente en los tiempos de pausa, cuando
salta el salvapantallas.

Al activarse BOINC, el ordenador recibirá una colección de datos y las instrucciones para
analizarlos. Los resultados obtenidos se devolverán al proyecto para ser estudiados por
el equipo investigador.

De la búsqueda de vida extraterrestre a la lucha contra el
coronavirus

Francisco Sanz, director ejecutivo de Ibercivis, aclara: “Lejos de ser un experimento, la
computación distribuida es una realidad que en las últimas dos décadas ha permitido
desarrollar numerosas investigaciones que demandaban una gran capacidad de
procesamiento. El programa BOINC fue creado en 2002 para ayudar al proyecto SETI a
analizar un enorme volumen de señales de radio provenientes del espacio y encontrar
en ellas indicios de vida extraterrestre. Desde entonces ha sido utilizado en áreas tan
diversas como la física, las matemáticas, la climatología o la astrofísica. Con la
colaboración voluntaria de todos y todas puede convertirse ahora en una herramienta
más con la que buscar soluciones que ayuden a atajar la crisis”.

Aunque actualmente se dedica a promover todo tipo de iniciativas de ciencia ciudadana,
la Fundación Ibercivis tiene su origen en las primeras iniciativas de computación
distribuida puestas en marcha en España. Su infraestructura basada en BOINC cuenta
con más de 20.000 voluntarios y voluntarias que ceden la potencia de cálculo de sus
ordenadores y ha dado soporte a más de 15 proyectos de investigación.

En dicha plataforma han colaborado el Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas
Complejos (BIFI) de la Universidad de Zaragoza, el CSIC, el CIEMAT y RedIRIS. Los tres
primeros forman parte del patronato de la Fundación, constituida en 2011, junto al
Ministerio de Ciencia e Innovación, la Fundación Zaragoza Ciudad del Conocimiento y el
Gobierno de Aragón. En este proyecto, Ibercivis cuenta con la colaboración del Canal
BOINC y la Asociación para el Fomento de la Investigación Científica en Casa.

Para ampliar información, se ha elaborado un documento divulgativo sobre el virus
SARS-CoV-2, su mecanismo de reproducción y el abordaje científico del proyecto.

¿Cómo unirse al proyecto?

Descargar e instalar BOINC desde https://boinc.berkeley.edu/
Unirse al proyecto ‘Ibercivis BOINC’ desde la aplicación BOINC. Una vez instalada la
aplicación BOINC:
Ejecutar BOINC
Hacer click en ‘Añadir proyecto’
Introducir https://boinc.ibercivis.es en el apartado ‘URL del proyecto’ y hacer click en
‘Siguiente’

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