A nivel computacional y de alto rendimiento, generando así conectividad de alta velocidad entre investigadores.

Científicos de la Universidad de Chile, liderados por el Dr. Steffen Härtel, del Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica -BNI-, crearon la Red de Biología y Medicina Computacional de Alto Rendimiento, iniciativa que tiene por objetivo generar conectividad de alta velocidad entre grupos de investigación del área de biomedicina, que requieren transferir grandes volúmenes de datos entre sus laboratorios, REUNA (Red Universitaria Nacional) y el Centro de Modelamiento Matemático (CMM).
El proyecto está formado por diversas Facultades de las Universidades de Chile, Austral y de la Federico Santa María, además de entidades como American Society of Clinical Oncology, el Centro de Investigación y Tratamiento del Cáncer (CITC), el Grupo Oncológico Cooperativo Chileno de Investigación (Gocchi), y empresas del área informática, como Omics Solutions.
Dicha alianza, permitirá que investigadores se conjuguen y asocien con el fin de resolver el problema de la conectividad de datos científicos en los ámbitos biomédicos, gracias al desarrollo de programas computacionales, modelamiento matemático y algoritmos, favoreciendo la investigación en áreas prioritarias en neurociencia o cáncer. Análisis de bancos de imagnes de origin patológico u otro tipo de muestras serán factibles para todos los actores del proyecto.
Esto, considerando que, en la actualidad, se generan masivos volúmenes de datos, tales como imágenes de origen médico y biológico, secuencias de ADN, y que hoy son vitales para el desarrollo de la medicina personalizada.
El proyecto ya inició su fase organizacional y se espera que en el mediano plazo -alrededor de junio-, la red fotónica mantenga conectados a algunas de las facultades de la Universidad de Chile, a un sistema de alta velocidad a través de la llamada fibra oscura o red fotónica. Del mismo modo, la red tendrá una conectividad total a fines de 2013. Pero además, la iniciativa contará con integrantes internacionales: el Instituto Pasteur de Montevideo; Brown University, de Estados Unidos, y el Instituto GIGA de Bélgica, dedicado a la genómica.
BIOMEDICINA COMPUTACIONAL
Steffen Härtel, quien lidera el Laboratorio de Procesamiento de Imágenes Científicas (SCIAN-Lab), se mostró muy optimista con la adjudicación de este proyecto pionero en Latinoamérica y señaló que “la creación de la red en el campo de la Biomedicina Computacional requiere un esfuerzo mayor , para generar una nueva cultura de trabajo desde las ciencias básicas hasta la investigación clínica, salud pública y la introducción de nuevos servicios en sistemas de salud”.
Para ello, expresó que el manejo de bases de datos o la modelación de imágenes, puede ayudar a comprender diversos procesos biológicos, el funcionamiento de estructuras u órganos y adelantar o prever el resultado de posibles intervenciones. En base a estos principios, BioMed-HPC tendrá tres pilares disciplinarios: Análisis computarizado de datos de imágenes, Genómica y Bioinformática y, por último, Biología computacional de moléculas y sistemas.
EXPERIENCIA
Un factor común al trabajo desarrollado por los miembros de la red, es la utilización de datos cuantitativos y modelamiento matemático para entender y predecir procesos biológicos con relevancia en medicina. Ejemplo importante lo constituye el Centro Espermiogramas Digitales asistidos por Internet (CEDAI, www.cedai.cl), focalizado en el diagnóstico de la infertilidad y el análisis automatizado de imágenes de espermiogramas a distancia. Gracias a esta entidad, dirigida por el Dr. Härtel, ha sido posible medir con mayor precisión la morfología, movilidad y concentración de los espermatozoides en pacientes. De hecho, se han evaluado numerosas muestras de semen, realizadas en el IDIMI (Instituto de Investigaciones Materno Infantil), del Hospital San Borja Arriarán, y en la Clínica Las Condes.
Otro hito lo constituye el mejoramiento de procesos para secuenciar genomas humanos. Así, con la nueva tecnología de estos laboratorios, en sólo cuatro minutos, es posible lograr la secuenciación, mientras que sin esta herramienta el proceso puede durar tres días.
Con estos antecedentes, el proyecto busca fortalecer el desarrollo de investigación básica y aplicada en todas las áreas abarcadas por la red, desde la física, la neurociencia hasta el cáncer o sistemas hospitalarios.
Para estos fines, Dr. Härtel destaca que es importante facilitar la gestión de proyectos colaborativos en aspectos financieros y organizacionales. Del mismo modo, señala que es preciso “asegurar el financiamiento necesario para mejorar la infraestructura de intranet dentro de la U de Chile, que permita el flujo de grandes cantidades de datos entre las diferentes unidades académicas de distintas facultades”.
DESAFÍOS DE LA RED
La puesta en marcha de este proyecto contempla varios objetivos para el mediano y largo plazo. Primero, la creación de una estructura organizacional, integrada por un directorio asesorado por un consejo nacional e internacional; una unidad operacional; y la instalación y puesta en marcha de una red fotónica de alta velocidad que conectará a la Facultad de Medicina de la U. de Chile con el National Laboratory for High Performance Computing o Laboratorio Nacional de Computación de Alto Rendimiento (www.nlhpc.cl) del Centro de Modelamiento Matemático, REUNA y torre central de U de Chile.
Otro punto importante es el mejoramiento de la infraestructura de las redes computacionales de los laboratorios de la red, la elaboración de protocolos de uso para futuros proyectos, y la formulación de nuevas iniciativas científicas colaborativas nacionales e internacionales.
Asimismo, se espera capacitar y crear experiencia en el manejo y transmisión de grandes volúmenes de datos en genómica e imágenes biológicas/biomédicas, a través de la organización de cursos de postgrado, simposios y escuelas de verano.