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0:02¿Quiénes son los personajes detrás de la ciencia? Esto es Science Behind the Glass, Illuminating the Human Side. En este podcast mostramos el lado humano de los laboratorios y la ciencia. Científicos comparten experiencias personales y discutimos su significado desde diferentes perspectivas y campos de investigación. Esta es una versión en español de la entrevista original.

0:27Puede estar resumida o reinterpretada. Bienvenidos a Science Behind the Glass, Illuminating the Human Side. donde nos aventuramos más allá de las batas de laboratorio y los conjuntos de datos para descubrir las historias humanas que se esconden tras una investigación revolucionaria. En el episodio de hoy tenemos el privilegio de contar con Dr. Jacob Westaway, un informático cuyo trabajo se adentra en el intrincado mundo de la malaria y el microbioma humano. La trayectoria de Jacob nos lleva desde los apresurados pasillos del mundo académico hasta los lejanos paisajes de Australia, donde está causando sensación en la Escuela de Mensis de Investigación y Salud en la Universidad de Charles Darwin, Australia.

1:04Su trabajo se centra en la genómica y los métodos computacionales, y arroja luz sobre la estructura de la población, la transmisión y la epidemiología del Parasplasmodium, responsable de la malaria que afecta tanto humanos como monos en el sudeste asiático. Jacob, bienvenido y gracias por estar aquí. ¿Podrías explicarnos qué es la bioinformática y cómo se relaciona con la investigación en salud humana? Por supuesto. En pocas palabras, la bioinformática consiste en aplicar cualquier tipo de herramienta o método informático para responder a preguntas biológicas. Es una combinación de biología, estadística e informática. Creo que la mayoría de las veces cuando hablamos de estudiar su relación o su uso en la salud humana, solemos referirnos al uso de métodos computacionales para interpretar la genómica y la proteómica. Tenemos mucha información procedente de la secuenciación. Pero los humanos no tenemos la capacidad de procesar tanta información por nosotros mismos. Entonces, usando métodos computacionales, podemos analizar y comprender la complejidad de enfermedades y en general de estos datos. Y hablamos de miles de genes que están interconectados y cómo están asociados a una enfermedad, por ejemplo. Súper interesante.

2:14¿Y cómo empezaste a interesarte por estos campos de investigación? Creo que todo empezó con la bioinformática como una necesidad. Una vez que empecé mi doctorado, fue como… Bueno, tenemos que hacerlo. Se trataba de la investigación del microbioma que consiste en estudiar la genética de múltiples microbios, pequeños organismos que en este caso viven en el intestino humano. Así que haces un montón de secuenciación y procesas un montón de datos biológicos, especialmente ADN o ARN. Así que tuve que aprender y entender algunos métodos computacionales y lenguajes de programación para procesar este tipo de datos.

2:49Fue lo que me interesé cuando empecé a ver el poder de estas herramientas. Es como si alguien que le gustan los carros o las máquinas de gran alcance o gran potencia. En mi caso se está aprovechando el poder de varios ordenadores como digamos cientos de CPUs y toda su memoria RAM para analizar grandes conjuntos de datos. Hay algo en ello que es muy atractivo. Y luego empezar a aprender lenguajes de programación también es muy interesante. Poder escribir programas simples para llevar a cabo tareas muy complejas. Eso fue lo que más me gustó.

3:18¡Wow! Será complejo. ¿Podrías explicarnos qué es el paludismo o malaria y por qué es un problema de salud mundial tan importante? En realidad, el paludismo es una enfermedad potencialmente mortal que resulta en la infección por un parásito llamado plasmodium. Son las dos especies que causan más daño en todo el mundo. Estos pequeños organismos son transmitidos esencialmente por mosquitos a los humanos y la infección es la que causa la malaria. Puede ser muy severa y poner en peligro la vida y causa bastantes muertes al año. Cada año se registran unos 250 millones de casos de malaria, de los que quizá muere más de medio millón. Se trata de una carga importante en unos 80 países de todo el mundo, afectando especialmente zonas tropicales. Por eso fundaciones como la Fundación Bill y Melinda Gates invierten tanto dinero en la investigación de la malaria, porque es una enfermedad que deberíamos poder controlar. Un caso interesante es en Australia, que a pesar de que tiene climas tropicales y subtropicales y una amplia distribución de mosquitos, no es tan común ver la malaria dando vueltas por aquí. Así que eso y supongo que podríamos llevar recursos a ciertos países que lo requieren con mayor urgencia y comprender mejor el parásito de la malaria y con suerte podremos erradicarla.

4:31¿Y solo existe una especie que está relacionada con malaria o existen varias? ¿Qué papel juega en todo el mundo? ¿Hay muchas especies? Sí, así es. Hay muchas especies. Así que tenemos de Plasmodium, por ejemplo, cuatro especies que son las principales que causan la malaria. Pero hay otras especies más que afectan a otros animales, como por ejemplo los primates u otros primates diferentes de los humanos. el cual es el hospedero y puede transmitir la enfermedad de especie a especie o de individuo a individuo. Ya has explicado un poco como la importancia de la bioinformática, pero ¿podrías nos explicar qué es el microbioma humano y podrías decirnos qué relevancia tiene para la salud y la enfermedad? Sí, claro. Un poco para reiterar, el microbioma humano es esencialmente la colección de microbios que viven dentro del individuo o dentro de los humanos en general. Es como este pequeño nicho ecológico donde se desarrolla todo un ecosistema dentro de nosotros. Y existen todos estos pequeños organismos como en una selva tropical, donde viven todos los animales, solo que en este caso estamos hablando de microbios. Así que el intestino sería la parte principal de este ecosistema para la mayoría de los estudios, en el caso del microbioma en los seres humanos. Pero luego tenemos también microbioma en la piel, tenemos un microbioma oral. y de diferentes órganos de los humanos o de las especies que estemos estudiando. Y pues ya sabes, los microorganismos están esencialmente en todas partes. Viven sobre y dentro de nosotros

6:03y de cualquier otro organismo o animal. Hemos convivido con estos microbios durante miles de años, así que hemos coevolucionado con ellos. Y ahora estamos en un punto donde esencialmente estamos integrados en una sola fisiología. Así que tenemos una especie de relación simbiótica en la que proporcionamos beneficios, un hogar a estos microorganismos, algunos nutrientes a través de la alimentación, por ejemplo, y también ellos nos ayudan a mediar cosas como la inmunidad y el metabolismo, incluso también a guiar el desarrollo temprano de la vida. Ok, interesante.

6:35¿Y eso qué papel desempeña, por ejemplo, la genómica y los métodos computacionales en tu investigación sobre la malaria y qué avances se han permitido en este campo, además de que también se incluye lo que es el estudio de la microbiota? Sí, en el contexto de estas enfermedades, utilizo los métodos bioinformáticos para comprender la mayor parte de la genética del parásito y utilizar esta información para hacer inferencias sobre la biología, la ecología y la epidemiología, que luego pueden aprovecharse para políticas de salud pública. Por ejemplo, tenemos muchos fármacos para el tratamiento de la malaria. En realidad no tenemos una buena vacuna, pero podemos tratar la enfermedad. Los parásitos tienen una replicación corta, es decir, se reproducen rápidamente, por lo que no viven tanto como los humanos. Y así también la evolución puede ocurrir más rápido en este tipo de organismos. Por lo que la resistencia a los medicamentos puede aparecer cuando tratamos a ciertas poblaciones con los mismos medicamentos.

7:29Pero con la genética podemos rastrear esto. Así que si tenemos suficiente vigilancia genética en curso, secuenciando diferentes países, diferentes cepas de la enfermedad y diferentes parásitos, podemos ver dónde está apareciendo la resistencia a los medicamentos, por ejemplo. y empezar a abordarla desde otras aproximaciones. Supongo que la intervención en estos contextos ayuda a tener una mejor prevención y una mejor intervención de la enfermedad como objetivo, en lugar de simplemente tratar a todos con el mismo medicamento y en ciertas poblaciones ya no va a funcionar porque los parásitos de este lugar ya han evolucionado más allá de eso. Bueno, suena muy interesante y ¿podrías compartir algún descubrimiento o idea interesante de tus estudios recientes que tengan potencial o impacto en nuestra comprensión de la gestión de la malaria o del manejo de la malaria?

8:21Sí, creo que mi investigación en particular aún está en pañales, así que trabajo predominantemente en la malaria zoonótica, es decir, la que es transmitida por otros animales. Algo en lo que estamos trabajando ahora es en estudios de asociación del genoma, así que lo que hacemos es buscar asociaciones entre la genética humana y un conjunto de datos, o entre un conjunto de datos de genética humana y la gravedad de la enfermedad. Esperamos que esto nos diga qué componentes genéticos están asociados con la respuesta a la enfermedad, es decir, qué tan grave son los síntomas de ciertas personas con cierto perfil genético. Y es de esperar que esto pueda ayudar, por ejemplo, a desarrollar intervenciones específicas o tratamientos específicos sobre estos perfiles. Es como si pudiéramos entender por qué algunas personas son más susceptibles. Esto podría ayudar a desarrollar mejores tratamientos. Así que la genética puede decirnos qué tan propensa es una persona a adquirir la enfermedad, incluyendo variables como dónde vive la persona, de dónde es, de qué se alimenta, entre otros. Ah, complejo y emocionante. ¿Cuáles son los mayores retos que plantean la aplicación de la videoinformática a la investigación en salud? Creo que esencialmente son dos cosas.

9:33Lo primero es que este es un nicho muy específico y se requiere un conjunto de habilidades particulares. En mi caso, por ejemplo, tuve que desarrollarlas por mi cuenta mientras estudiaba. No disponíamos necesariamente de los recursos necesarios, así que el número de informáticos puede llegar a ser limitado o pequeño, porque existe un número limitado o pequeño de personas que pueden enseñar este tipo de habilidades, por lo que para la gente en general puede llegar a ser difícil.

9:59Esto incluso se ve aumentado cuando hablamos de países de ingresos más bajos que no tienen los mismos recursos informáticos, por ejemplo. Y realmente esto se está convirtiendo en un cuello de botella donde estamos produciendo un montón de datos genéticos y genómicos, pero tenemos pocos bioinformáticos y capacidad para procesar esta información, convirtiendo esta en una tarea difícil porque no hay capacidad o recursos para hacerlo. La segunda cosa que puede ser limitante en la bioinformática es que estás usando lenguajes de programación. Tienes que trabajar sobre archivos de texto con líneas de código que procesan datos de diferentes maneras y en diferentes pasos.

10:37Tienes que tomar muchas decisiones, tanto programáticas como científicas, incluyendo qué estadística vas a usar, qué tipo de matemáticas vas a usar. Y creo que si quieres que la ciencia sea reproducible y replicable en este contexto, tienes que hacer un trabajo bien documentado y escoger de la mejor manera tus análisis y la capacidad de análisis con la que cuentas. Y aunque estas cosas se están mejorando, creo que aún queda mucho por hacer. Existen, por ejemplo, recursos como GitHub, donde se dispone de un repositorio en el que la gente puede almacenar y compartir sus códigos. Además, la inteligencia artificial ofrece soluciones para mejorar las competencias en tus habilidades informáticas y bioinformáticas. Ah, entonces uno de los grandes problemas es… La falta de personal, de personas en este campo y también las habilidades que necesitas tener para desarrollarlo.

11:28¿Y cómo crees que te afecta esto personalmente, el estar trabajando en este campo? ¿Te causa tensión o preocupación teniendo en cuenta que tratas, por ejemplo, con enfermedades como la malaria o la reciente crisis sanitaria que tuvimos con COVID -19? Pues para mí no es estresante o preocupante, pero es probablemente por un rasgo de personalidad mía. Soy bastante pragmático y un poco estoico, así que las cosas no parecen preocuparme. Pero aún así, te afecta. Personalmente, supongo que la forma en que probablemente más me afecta es que me siento realizado para trabajar.

12:03Ya sabes, un campo como este en el que lo estoy haciendo, siento que tengo un impacto. Haciendo algo que me gusta y creo que va a ser relevante. Así que si volvemos a lo que estaba diciendo sobre el impacto de la carga de la malaria en todo el mundo, se siente bien hacer cosas que ayuden a la gente, que te gustan y que van a tener un impacto positivo en la vida de las personas. Y por último, ¿qué anécdota graciosa de tu experiencia o tal vez una historia de terror puedes contarnos o compartir sobre tu trayectoria profesional?

12:31Sí, pues por ejemplo, podría contarte cuando estás trabajando en mi informática, tienes que conectarte a un clúster o un servidor de alto rendimiento. Te conectas remotamente y programas como en una especie de caja negra. En una pequeña terminal tienes que escribir el código informático que va a procesar la información o a realizar una serie de procesos. Es bastante sencillo. Al principio yo realmente no entendía nada y recuerdo que estaba en una carpeta en particular y terminé borrando algunos archivos. Pero estaba tomando demasiado tiempo y no me di cuenta de que en realidad estaba borrando todos mis códigos, todo mi trabajo. Y por eso estaba tomando tanto tiempo. Me detuve y esencialmente había eliminado la primera mitad de todo mi trabajo, de todo mi flujo de trabajo. Y parte de mis datos también.

13:19Así que fue como, no. Pero, pues bueno, había una lección en todo esto. Y era siempre hacer copias de seguridad de toda tu información. Y así es como desde ese entonces tengo todo mi código respaldado en GitHub. Tengo todos mis datos guardados en varios lugares. En la nube, en mi computadora, en discos duros. Muchas gracias por compartir todo tu conocimiento y toda tu nerditud con nosotros. Es muy interesante, no creo que muchas personas sepan qué hace un bioinformático y lo relevante y la importancia que tiene en diferentes campos de estudio. Gracias por estar aquí. Gracias por invitarme, me gusta compartir mi nerditud. Este es un tema muy interesante, sobre todo para mí. La bioinformática está descifrando el código de nuestros microbios intestinales, o el microbioma, y cómo influye en la salud.

14:08Y no solo de los humanos, sino también de ecosistemas enteros. Esta tecnología asociada a la ciencia microbiana revela vínculos entre malos hábitos y enfermedades como el cáncer, los problemas cardíacos e incluso el Alzheimer. Nuestra anterior invitada, la doctora Osiris Gaona, mencionó cómo a corto plazo el estudio del microbioma se personalizará para tratar enfermedades concretas en seres humanos individuales. Esto es pionero en medicina y se está haciendo cada vez más común en los últimos años. Sí. Se empiezan a cumplir las expectativas que surgieron con proyectos del genoma humano y este tipo de iniciativas desde los inicios de la biología molecular. Muy cierto. Además, algo que es muy importante para la bioinformática es la inclusión de múltiples variables. Hay que señalar que normalmente no vemos los procesos con todo cuando tenemos la capacidad de hacerlo.

14:56Es decir, fijémonos en la microbiota, puede verse afectada por los alimentos que consumimos, el entorno al que estamos expuestos, nuestra genética. Si podemos encontrar las asociaciones entre estos factores, podremos comprender mejor las enfermedades e incluso también problemas ambientales. Sí, por ejemplo, la deforestación altera los hábitats naturales, lo que provoca un mayor contacto entre asentamientos humanos y la fauna silvestre, que puede albergar enfermedades transmitibles de animales a humanos, como la enfermedad de Lyme, la malaria, el virus Nipah, en zonas donde ha habido deforestación. Incluir esta información puede ayudarnos a tratar las enfermedades y a encontrar soluciones para reducir el riesgo sanitario.

15:34Así es, ese es el reto, generar el modelo más completo posible. Es una tarea monumental porque para crear buenos modelos e intentar predecir el comportamiento de sistemas complejos es necesario disponer de muchos datos y de la capacidad para analizarlos, como ya lo veía. Eso en la mayoría de los casos no está ahí de forma accesible. Sí, y los recursos necesarios son costosos y especializados. Hay que tener conocimientos de programación también. Sin embargo, existen comunidades bioinformáticas en línea como G… que comparten libremente los paquetes para analizar los datos complejos utilizando bioinformática. También es posible, a través de blogs, hacer preguntas relacionadas con errores. Entonces, ahora es más sencillo actualizarse o aprender un poco de bioinformática con los recursos disponibles en línea. Así es. Sí, y además, como en muchos episodios hemos visto, la ciencia encuentra herramientas transversales que conectan tanto al conocimiento como a lo científico. En este caso la bioinformática conjugada a la medicina, la microbiología, ciencias ambientales, entre otras. Este tipo de herramientas han permitido hacer frente a retos monumentales como la reciente pandemia de COVID -19, por poner un ejemplo reciente. Y con esta reflexión sobre el lado humano de la ciencia llegamos al final de este episodio. Recuerden que este episodio fue inspirado por la curiosidad y los artículos en microbioma humano y sus repercusiones en la salud. la deforestación y las enfermedades infecciosas, aviares y la explosión de las cargas de informática.

17:03Dejamos las referencias en la descripción del episodio. Y recuerden que este podcast es autofinanciado y autoeditado por sus anfitriones. Apóyennos haciendo clic en el botón de me gusta y suscribiéndose. Pueden seguirlo o escucharlo en Spotify, YouTube y en nuestra página web. Síguenos en nuestras redes sociales en X, Facebook e Instagram. Música original de nuestro compañero y amigo Bernardo Águila.