Un consorcio internacional de investigadores de más de 30 universidades acaban de crear un mapa de instrucciones semejante al Google Maps, que nos permitirá comprender como nunca hasta ahora las complejidades del metabolismo humano, y explicar así por que los seres humanos no reaccionan de la misma manera ante factores medioambientales, dietas o tratamientos médicos idénticos.
El modelo llamado Recon 2 se basó en un trabajo pionero hecho en la Universidad de California en San Diego (UCSD), contiene más de 7400 reacciones que podrán ser usadas para identificar, causar y proponer tratamientos para diversas enfermedades como el cáncer y la diabetes e incluso problemas psiquiátricos y desórdenes neurodegenerativos.
Desde hace tiempo, los médicos saben de la importancia de los desbalances metabólicos como las causas primarias de las enfermedades, pero los investigadores han estado trabajando el tema sobre todo con la evidencia que se ha hecho accesible a partir del Human Genome Project , los avances en biología de sistemas y los avances de la computación de grandes bases de datos de información biológica.
“Esta investigación es la segunda etapa importante de nuestra comprensión del genoma humano. Si la secuenciación del genoma nos proporcionó una lista de elementos biológicos, ahora nuestro estudio explica cómo esas partes operan en los diferentes individuos”, dijo Pedro Mendes, de la Escuela de Ciencias Computacionales de la Universidad de Manchester y autor principal del estudio.
Bernhard Palsson, bioingeniero de la UCSD compara al Recon 2 con Google Maps por la posibilidad de agrupar una enorme cantidad de información y detalles en un único mapa interactivo, pues Recon 2 agrupa un gran compendio de datos y modelos de los procesos metabólicos de publicaciones científicas de forma similar a como Google Maps agrupa información de imágenes, calles y datos de tráfico.
Por ejemplo, si un investigador está buscando cómo el metabolismo contribuye al crecimiento de un tumor canceroso puede hacer zoom en el mapa de Recon 2 para encontrar imágenes detalladas de reacciones metabólicas particulares o hacer zoom out para buscar patrones y relaciones entre diferentes sectores o rutas metabólicas.
La utilidad de este tipo de herramientas ha sido demostrada por múltiples investigaciones en organismos más sencillos que los seres humanos. En las levaduras o en las bacterias como la E. Coli, por ejemplo, se ha podido hacer bioingeniería para, entre otras muchas cosas, aumentar su eficiencia en la producción de etanol o predecir su resistencia a los antibióticos.
Otras de las aplicaciones más promisorias del Recon 2 es la posibilidad de identificar rutas metabólicas y los genes que les dan origen para hacer administración dirigida de medicamentos con la posibilidad de hacer experimentos virtuales que determinen si un medicamento puede arreglar un cierto desbalance metabólico y predecir sus posibles efectos secundarios.
El proyecto está disponible gratuitamente en https://humanmetabolism.org, lo que facilitará muchos estudios biomédicos futuros.
Referencia: UCSD