sábado,16 octubre 2021
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La UPM participa en un laboratorio conjunto Italo-español en Redes Biológicas Complejas

Redacción
El objetivo es entender y predecir cómo los sistemas biológicos son capaces de realizar tareas de procesamiento computacional y de información de forma cooperativa

El acuerdo ha sido firmado entre Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Consejo Nacional de Investigación (CNR) de Italia y  ha contado con el patrocinio de la Embajada de Italia en España.

La magnitud del desafío científico que se plantea el nuevo laboratorio deriva de dos cuestiones principales. Por un lado, el elevado número de diferentes bloques de construcción implicados en los sistemas biológicos (genes, proteínas, enzimas en las células o miles de millones de neuronas en el cerebro) y, por otro, la compleja interacción de funcionamiento y coordinación entre ellos. En consecuencia, el reto exige un esfuerzo de investigación simultánea entre la modelización computacional, las predicciones numéricas, las pruebas analíticas y estadísticas, y los procesos de verificación experimentales.

El Centro de Tecnología Biomédica (CTB) de la UPM alberga al equipo español del consorcio, mientras que el italiano trabaja en Roma, en el Instituto de Sistemas Complejos (ISC), adscrito al CNR. La dirección corre a cargo de Stefano Boccaletti, exdirector del Laboratorio de Sistemas de Biología Computacional (UPM-BBVA). Ambas partes enmarcan el proyecto en el deseo de reforzar la colaboración en ciencia y tecnología entre España e Italia como núcleo que contribuya a estimular la cooperación europea en este campo.

El estudio de las redes complejas ha variado sustancialmente en los últimos 15 años. El foco se ha desplazado desde el análisis de las redes pequeñas a los sistemas con miles o millones de nodos, con una renovada atención a las propiedades de las redes de unidades dinámicas en vista de su coordinación para el cómputo global y los procesos de información. Y con una idea principal derivada de la observación de una serie de principios unificadores y las propiedades estadísticas comunes a la mayoría de las redes reales.

Son tres las líneas que desarrollará el laboratorio italo-español. Describir exhaustivamente los sistemas en red, sus escalas pertinentes e interacciones, a fin de conocer los mecanismos que originan el procesamiento de la información en los sistemas biológicos, es una de ellas. El equipo de investigadores aprovechará también dos instalaciones recientes del CTB, los laboratorios de circuitos electrónicos y de cultivos de redes neuronales, para abordar cuestiones ligadas a la organización de redes biológicas: topología de red, perturbaciones locales, estabilidad a largo plazo, posicionamiento preciso y fidelidad de la red formada.

La tercera línea comprende un enfoque sistemático para el análisis, registro y evaluación de datos procedentes de diferentes fuentes. En concreto, el laboratorio planea establecer colaboraciones con hospitales y centros de investigación de salud en temas específicos relacionados con enfermedades neurológicas. También con entidades que trabajan con expresiones genéticas -como es el caso del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP), participado por la UPM y el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA)- y otros conjuntos de datos biológicos relacionados. Esta línea permitirá la elaboración de nuevas herramientas y métodos para aplicaciones de análisis no lineal de sistemas en red, que los responsables del laboratorio confían en que serán también de importancia fuera del campo de la biociencia.

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