El Barcelona Supercomputing Center processa les mutacions del coronavirus a la recerca d’una vacuna

El Barcelona Supercomputing Center dedica la seva força de càlcul a lluitar contra el coronavirus. Els equips de recerca del supercomputador analitzen les divereses soques del virus i les seves mutacions d'animals a humans amb la col·laboració de l'institut de recerca contra el VIH IrsiCaixa i la multinacional Grifols, en un projecte que requerirà al voltant de dos milions d'euros amb l'objectiu d'ajudar en la recerca d'una vacuna. El BSC també utilitza la bioinformàtica per fer simulacions amb diferents fàrmacs per tractar la malaltia i col·labora en un projecte internacional de big data d'IBM i la Unicef que busca donar consells als països que encara no pateixen de ple la pandèmia. El sincrotró ALBA, també infraestructura pública per a la recerca, ha obert una convocatòria per cedir les seves instal·lacions a la lluita contra la Covid-19.

“Busquem dissenyar vacunes que puguin ser efectives no només amb el SARS-CoV2, sinó també amb altres coronavirus que puguin saltar a l'espècie humana en el futur”, explica el director del grup de Virologia i Immunologia Cel·lular d'IrsiCaixa, Julià Blanco. El supercomputador és capaç de generar estructures tridimensionals de les proteïnes del virus –a partir de la seqüència del seu genoma, disponible en bases de dades públiques– i de les cèl·lules receptores del tracte respiratori humà. L'objectiu és esbrinar quines proteïnes poden evitar la transmissió per utilitzar-les en una futura vacuna.

El BSC i IrsiCaixa han creat un consorci amb l'Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) de la Generalitat, que disposa de dades sobre el comportament en animals de soques dels coronavirus anteriors. El responsable del Departament de Ciències de la Vida del BSC, Alfonso Valencia, estima que la investigació requerirà una inversió d'uns dos milions d'euros. Grifols, que just ahir va anunciar que recollirà plasma de pacients que han superat la infecció per tractar malalts, té previst fer pública la seva aportació en els propers dies. L'IRTA disposa d'un laboratori de bioseguretat on es poden fer assajos amb animals.

Una altra línia d'investigació del BSC –que prioritza aquests dies les operacions relacionades amb el coronavirus– és la recerca de fàrmacs per inhibir les proteïnes víriques que causen la Covid-19. Aquesta tècnica intenta reproduir a l'ordinador l'efecte que milers de compostos químics pot tenir sobre el virus, de manera que proporciona hipòtesis probables als laboratoris i acota els experiments. Valencia explica que el centre de computació disposa d'un algoritme propi amb “molt èxit i reconeixement” en la recerca de fàrmacs contra el VIH. Per a aquesta investigació el BSC ha aconseguit 250.000 euros del programa europeu Horizon 2020.

“La vacuna és l'objectiu final, però no la tindrem a curt termini”, reconeix Blanco. Per aquest motiu IrsiCaixa aprofita les seves tres dècades lluitant contra el VIH per buscar també fàrmacs antivirals i anticossos sintètics que puguin ajudar els malalts a superar la malaltia. Així detalla el procés que seguirà la investigació abans de poder aplicar-se a humans. “Primer avaluem els fàrmacs al supercomputador, després els provaríem in vitro i després amb models d'animals”.

Tot i que el supercomputador MareNostrum 4 manté la seva activitat normal durant el confinament perquè la seva gestió és en remot, el sincrotró ALBA ha tancat les seves instal·lacions fins al 25 d'abril. No obstant això, ha obert una convocatòria exprés per posar-se a la disposició de la comunitat científica internacional i podria reprendre l'activitat si hi ha candidats. Un dels seus feixos de llum permet fer una mena de TAC cel·lular sense haver de tallar la cèl·lula, com passa amb els microscopis electrònics. “Es podria veure com eren les cèl·lules del pulmó abans i després d'infectar-se”, explica la cap de la secció de Ciències de la Vida d'ALBA, Judith Juanhuix. Una altra feix de llum permet trobar l'estructura gairebé atòmica de les proteïnes que conformen l'estructura del virus. Tenint en compte les restriccions per viatjar, Juanhuix explica que, en cas de poder enviar les mostres a Barcelona, alguns experiments es podrien plantejar en remot.

“Aquesta crisi portarà a compartir més dades i algoritmes”

L'investigador del grup d'Intel·ligència Artificial d'Alt Rendiment (HPAI) del BSC Sergio Álvarez preveu que la crisi del coronavirus “portarà a compartir més dades i algoritmes” entre els científics. En col·laboració amb Darío Garcia, del mateix grup, participen voluntàriament en un projecte que recull dades de la pandèmia, a Barcelona, Tòquio i Nova York, de tot tipus: mobilitat, salut mental, economia i esdeveniments socials, entre d'altres. L'objectiu és tenir una gran base de dades que, a través d'anàlisis, permeti valorar l'eficàcia de les mesures de confinament per ajudar països que encara no pateixen els efectes de pandèmia en la presa de decisions. És un projecte d'IBM i Unicef en el qual participen 30 organitzacions d'arreu del món.