Indagan proteínas vinculadas a enfermedades neurodegenerativas

Analizar los diseños de las redes específicamente en el área de la bioinformática es lo que está realizando el académico Eduardo Álvarez de la Facultad de Ingeniería, quien está trabajando en conjunto con científicos europeos en el descubrimiento de nuevas proteínas que estén relacionadas con enfermedades neurodegenerativas que afectan a los personas. Esclerosis, alzheimer, parkinson, entre otros padecimientos.

Ilustración: UTALCA

Ilustración: UTALCA

La investigación corresponde al Proyecto Fondecyt de Iniciación “Modelos y algoritmos para sistemas de redes robustos y estocásticos”. El objetivo es estudiar diversos problemas de diseño de redes de optimización combinatorial, pero desde el punto de vista de las interconexiones químicas celulares.

El académico explicó que la iniciativa científica se basa en evidencia que indica que previo a la muerte de las neuronas, usualmente se produce una fragmentación de un órganelo al interior de la célula, el cual se denomina aparato de Golgi. Éste le da estabilidad y cuando este aparato se encuentra dañado, el sistema colapsa, generando sintomatologías relacionadas a estas enfermedades neurodegenerativas.

“La pregunta que nos hicimos y que estamos respondiendo en el caso de esta red, es qué proteínas deberían explicar el posible vínculo funcional que existe entre el stress celular, la fragmentación del aparato de Golgi y la muerte de las células”, explicó el investigador.

La investigación se desarrolla en conjunto con los profesores Markus Sinnl del Departamento de Estadística e Investigación de Operaciones de la Universidad de Viena, Austria, y Hesso Farhan, del Instituto de Biotecnología Thurgau, ubicado en Kreuzlingen, Suiza, quien también trabaja en el Departamento de Biología de la Universidad de Konstanz, Alemania.

Este último científico del área de la biología, fue el encargado de desarrollar la experimentación en laboratorio para identificar las proteínas reguladoras de los distintos procesos, que posteriormente se analizan a través de sistemas complejos de optimización, en los que trabaja Eduardo Álvarez en conjunto con el profesor Sinnl.

Algoritmos

En definitiva, la labor del académico de la Facultad de Ingeniería se centra en aplicar modelos y algoritmos de optimización en redes, para identificar las conexiones entre estos reguladores de stress, fragmentación del aparato de Golgi y las de muerte celular.

“Aplicamos diferentes herramientas de resolución, lo que requirió mucho trabajo de programación, ya que los volúmenes de datos son muy altos. El problema que estudiamos fue un desafío no sólo en la biología, ya que pudimos resolverlo en forma exacta, lo que es una contribución también en el área en la que yo trabajo, que es optimización combinatorial”, sostuvo el Álvarez.

Los resultados obtenidos arrojaron soluciones estadísticamente significativas, las cuales serán publicadas en la revista de alto impacto “Fronteras en Neurociencia”, una de las más prestigiosas en su área.

“Fuimos capaces de encontrar nuevas proteínas que no eran conocidas y vinculadas con este proceso, lo que es muy importante, ya que permite entender mejor de qué manera funcionan este tipo de enfermedades o cuáles son los procesos que desencadenan estos problemas neurodegenerativos”, indicó Álvarez.

El científico destacó lo rápido que avanza la investigación en el área bioinformática, y la forma de trabajo de los académicos, quienes comparten sus bases de datos accesibles para otros docentes quienes desarrollan estudios en áreas similares. Esto, dijo, ayuda a avanzar en pos del conocimiento, y en este caso específico permite buscar una solución para este tipo de enfermedades que afectan a miles de personas a nivel internacional.

Fuente: DICYT

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