El superordenador procesa las mutaciones del coronavirus en la búsqueda de una vacuna

El Barcelona Supercomputing Center dedica su fuerza de cálculo a la lucha contra el coronavirus. Los equipos de investigación del supercomputador analizan las distintas cepas del virus y sus mutaciones de animales a humanos con la colaboración del instituto de investigación contra el VIH IrsiCaixa y la multinacional Grifols, en un proyecto que requerirá alrededor de dos millones de euros con el objetivo de ayudar en la búsqueda de una vacuna. El BSC también utiliza la bioinformática para hacer simulaciones con distintos fármacos para tratar la enfermedad y colabora en un proyecto internacional de big data de IBM y Unicef que busca dar consejos a los países que aún no sufren de lleno la pandemia. El sincrotrón ALBA, también infraestructura pública para la investigación, ha abierto una convocatoria para ceder sus instalaciones a la lucha contra la Covid-19.

“Buscamos diseñar vacunas que puedan ser efectivas no solo con el SARS-CoV2, sino también con otros coronavirus que puedan saltar a la especie humana en el futuro”, explica el director del grupo de Virología e Inmunología Celular de IrsiCaixa, Julià Blanco. El superordenador es capaz de generar estructuras tridimensionales de las proteínas del virus –a partir de la secuencia de su genoma, disponible en bases de datos públicas – y de las células receptoras del tracto respiratorio humano. El objetivo es averiguar qué proteínas pueden evitar la transmisión para utilizarlas en una futura vacuna.

Uno de los objetivos es averiguar qué proteínas pueden evitar la transmisión para utilizarlas en una futura vacuna.

El BSC y IrsiCaixa han creado un consorcio con el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA) de la Generalitat, que dispone de datos sobre el comportamiento en animales de cepas de los coronavirus anteriores. El responsable del Departamento de Ciencias de la Vida del BSC, Alfonso Valencia, estima que la investigación requerirá una inversión de unos dos millones de euros. Grifols, que justo ayer anunció que recogerá plasma de pacientes que han superado la infección para tratar a enfermos, tiene previsto hacer pública su aportación en los próximos días. El IRTA dispone de un laboratorio de bioseguridad donde se pueden realizar ensayos con animales.

Otra línea de investigación del BSC –que prioriza estos días las operaciones relacionadas con el coronavirus– es la búsqueda de fármacos para inhibir las proteínas víricas del causante del Covid-19. Esta técnica trata de reproducir en el ordenador el efecto que miles de compuestos químicos puede tener sobre el virus, de forma que proporciona hipótesis probables a los laboratorios y acota los experimentos. Valencia explica que el centro de computación cuenta con un algoritmo propio con “mucho éxito y reconocimiento” en la búsqueda de fármacos contra el VIH. Para esta investigación el BSC ha conseguido 250.000 euros del programa europeo Horizon 2020.

“La vacuna es el objetivo final, pero no la tendremos a corto plazo”, reconoce Blanco. Por este motivo IrsiCaixa aprovecha sus tres décadas luchando contra el VIH para buscar también fármacos antivirales y anticuerpos sintéticos que puedan ayudar a los enfermos a superar la enfermedad. Así detalla el proceso que seguirá la investigación antes de poder ser aplicada a humanos. “Primero evaluamos los fármacos en el supercomputador, después los probaríamos in vitro y luego con modelos de animales”.

Si bien el supercomputador MareNostrum 4 mantiene su actividad normal durante el confinamiento porque su gestión es en remoto, el sincrotrón ALBA ha cerrado sus instalaciones hasta el próximo 25 de abril. No obstante, ha abierto una convocatoria exprés para ponerse a disposición de la comunidad científica internacional y podría reprender la actividad si hay candidatos. Uno de sus haces de luz permite hacer una especie de TAC celular sin tener que cortar la célula, como ocurre con los microscopios electrónicos. “Se podría ver cómo eran las células del pulmón antes y después de infectarse”, explica la jefa de la sección de Ciencias de la Vida de ALBA, Judith Juanhuix. Otra línea de luz permite encontrar la estructura casi atómica de las proteínas que conforman la estructura del virus. Teniendo en cuenta las restricciones para viajar, Juanhuix explica que, en caso de poder mandar las muestras en Barcelona, algunos experimentos se podrían plantear en remoto.

“Esta crisis llevará a compartir más datos y algoritmos”

El investigador del grupo de Inteligencia Artificial de Alto Rendimiento (HPAI) del BSC Sergio Álvarez augura que la crisis del coronavirus “llevará a compartir más datos y algoritmos” entre los científicos. Junto a Darío Garcia, del mismo grupo, participan voluntariamente en un proyecto que recoge datos de la pandemia, en Barcelona, Tokio y Nueva York, de todo tipo: movilidad, salud mental, economía y eventos sociales, entre otros. El objetivo es tener una gran base de datos que, a través de análisis, permita valorar la eficacia de las medidas de confinamiento para ayudar a países que aún no padecen los efectos de pandemia en la toma de decisiones. Es un proyecto de IBM y Unicef en el que participan 30 organizaciones de todo el mundo.