La ciencia 2.0 mató a la bacteria 'E.Coli'
Investigadores de todo el mundo se apoyaron en el software libre y la red para descifrar los secretos del brote de 'Escherichia coli' en Alemania. Unos españoles fueron los primeros en hacer la anotación funcional de la bacteria
Marina Manrique y Pablo Pareja, investigadora e informático, respectivamente, de la empresa granadina Era7. p. torres
El 2 de junio, el brote de la mortal Escherichia coli estaba en su máximo apogeo. En Alemania habían muerto 17 personas y otras mil llenaban los hospitales. Una potencia científica como la alemana estaba desconcertada. Ni siquiera había conseguido analizar a fondo la genética de la bacteria. Tuvo que ser un equipo chino el que secuenciara su genoma y, 24 horas después, un equipo de bioinformáticos españoles lograban descifrar la secuencia. De no ser por que usaron herramientas de lo que se ha venido en llamar ciencia 2.0 o colaborativa, habrían tardado un año.
"Nos enteramos por Twitter de que los chinos habían conseguido secuenciar el genoma de la bacteria y nos pusimos a trabajar. Nos quedamos sin dormir, porque sabíamos que estábamos ante algo fascinante", cuenta Eduardo Pareja, director general de la empresa granadina de bioinformática Era7 . "En 24 horas teníamos la primera anotación funcional del genoma de la E. coli", añade. Habían localizado unos 5.000 genes y estudiado sus funciones. Como se venía hablando, estaban ante una cepa de la familia de las E. coli enterohemorrágicas (EHEC) pero también presentaba genes de otras variedades menos agresivas pero más resistentes. Localizaron también el gen responsable de la toxina Shiga, la causante del Síndrome Urémico Hemolítico, que ha matado ya a 49 personas.
Si los expertos no hubieran colaborado, habrían tardado un año
Pero, como escribiera Isaac Newton en 1675, los bioinformáticos de Era7 no habrían podido llegar tan lejos ni tan rápido si no hubieran caminado a hombros de gigantes que creen que la ciencia avanza más si se comparte la información. El primero fue el Instituto de Genómica de Pekín (BGI). Allí llegaron muestras purificadas del ADN de la bacteria encontrada en enfermos, enviadas por el Hospital Universitario de Hamburgo-Eppendorf el 25 de mayo. El 2 de junio, los investigadores de BGI publicaron los 5,2 megabytes de datos que ocupaba el genoma de la E. coli. En vez de guardárselos para sí y proseguir hasta su descifrado, lo colgaron en internet.
Pero la secuenciación de un genoma sólo es poner en fila millones de trozos cortos (de 100 a 300 combinaciones) de adenina (A), citosina (C ), guanina (G) y timina (T), las moléculas que, a modo de alfabeto, codifican la información genética. Y en el caso de la E. coli hay unos cuatro millones de letras. En un proceso complejo, estas secuencias hay que ensamblarlas en el orden correcto. Eso fue lo que hicieron varios científicos ese mismo día 2, como el británico Nick Loman , del Centro de Biología de Sistemas de la Universidad de Birmingham. Como los chinos del BGI, Loman puso en internet su primer ensamblaje preliminar . Segundo gigante.
"Ya tienes una enorme lista de letras pero te falta su significado", explica Pareja. "Hay que encontrar dónde están los genes y averiguar sus funciones, eso es la anotación funcional y lo que nosotros hacemos", añade. Para ello usan más la informática que la biología. De hecho ni siquiera tienen un laboratorio al uso, con sus probetas, tubos y placas. Hacen lo que se conoce como investigación in silico (por el silicio de los ordenadores) frente a la tradicional ciencia in vivo o in vitro.
"Nos quedamos sin dormir, estábamos ante algo fascinante"
Informática en la nube
"Muchos de los hallazgos provienen de analizar datos ya existentes que han obtenido otros", comenta Pareja. Para su trabajo usan sus portátiles, un programa diseñado específicamente por ellos y mucha potencia de cálculo. Pero tampoco tienen grandes servidores; recurren al servicio de informática en la nube de Amazon, alquilándole capacidad de cálculo y almacenamiento para hacer lo que se conoce como secuenciación masiva de nueva generación.
Precisamente, el 2 de junio, una joven bioinformática de Era7, Marina Manrique, estaba presentando en el instituto Sanger de Cambridge (Reino Unido), el centro de referencia de la genómica europea, un sistema de anotación de genomas bacterianos adaptado a las nuevas tecnologías de secuenciación masiva en el que llevaban trabajando dos años cuando se supo la liberación del genoma por parte de los chinos.
Los chinos colgaron el genoma en internet y avisaron por Twitter
"Nos pusimos a hacer la anotación funcional con el sistema que estábamos presentando en el Reino Unido y en 24 horas lo teníamos", explica Pareja. Ellos también se comportaron como gigantes. Crearon un repositorio en internet donde volcar la información que iban obteniendo. Mediante Twitter y blogs, otros miembros de la comunidad científica se apuntaron a la aventura. Usaron también Github, una plataforma online donde varios programadores pueden ir diseñando un nuevo software de forma colaborativa. Como una Wikipedia, pero para el software. Sólo que ellos, en vez de líneas de código, ponían secuencias y anotaciones de genes .
Una quincena de investigadores e instituciones de Alemania, Australia, Reino Unido, EEUU y la propia España aportaron sus hallazgos. Unos, una nueva secuenciación de otra muestra de la bacteria; otros, nuevos ensamblajes y hasta un par de nuevas anotaciones funcionales. "Han sido días apasionantes, donde hemos puesto en práctica la ciencia colaborativa", sostiene Pareja. Para él, el sistema tradicional de publicación de las investigaciones en revistas especializadas sigue siendo bueno, pero es demasiado lento, un hecho que ante un brote como el sufrido en Alemania puede ser de consecuencias catastróficas. "En un escenario clásico, los chinos no habrían publicado sus datos, habríamos tardado de 4 a 6 meses y no días en saber lo que hoy sabemos sobre esta cepa de la E. coli", apunta.
En una carta que se publicará en la próxima edición de la revista The Lancet, una veintena de científicos de todo el mundo que han participado en esta experiencia defenderán la importancia de compartir datos para acelerar el avance de la ciencia. Y la tecnología, en especial internet, las herramientas de comunicación y el software libre permiten una colaboración online entre los científicos muy alejada de su vieja imagen de investigadores encerrados en sus laboratorios sin compartir sus secretos.
Los españoles averiguaron para qué servían los genes
El ejemplo más grande de este altruismo científico lo supuso la liberación del genoma humano como datos públicos a disposición de la comunidad. "Aún pasarán siglos hasta que su estudio completo sea finalizado. Con la ciencia 2.0, estos siglos se podrán acortar", opina el director de la compañía granadina.
¿Y Era7 que gana con todo esto? "Con esta anotación, nada, pero regalar conocimiento y valor es una buena herramienta de marketing altruista", comenta Pareja. "Cuando alguien necesite genomas bacterianos, nos buscará a nosotros", añade.
Herramientas para la colaboración
‘Open access'
Aunque la libre circulación de la información es la herramienta más básica, a la ciencia aún le cuesta asumirla. Sin embargo, hay publicaciones, como ‘PLoS One', que lo han hecho suyo.
Repositorios científicos
Iniciativas como arXiv.org permiten a los científicos dar visibilidad a sus investigaciones, en muchos casos vedadas al gran público que no suele estar suscrito a las revistas especializadas.
Software libre
A la panoplia de herramientas de código abierto para el trabajo cotidiano, se están uniendo servicios como Github. Pensado para la creación de software en equipo, los investigadores de Era7 han demostrado que también vale para hacer ciencia.
Wikis científicos
Cualquiera puede crear algo similar a la Wikipedia pero para hacer ciencia. El ejemplo más destacado es el OpenWetWare. Creado por estudiantes del MIT, nació para una investigación abierta en los campos de las ciencias biológicas y la ingeniería. Hoy, sin embargo, con casi 200 laboratorios participando, cubre casi todas las ramas de la ciencia.
Cuatro ejemplos de investigación en cadena
1. El MIT, pionero
Como en otros campos, los primeros en pensar diferente fueron varios científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts. En 2001, el MIT lanzaba su OpenCourseWare, donde, con el paso del tiempo, la universidad ha ido publicando todos los materiales de sus cursos en la red. No hay que matricularse ni da títulos; ofrece conocimiento sin contrapartidas. El contenido es abierto y licenciado bajo Creative Commons, que permite su uso y reutilización. En 2010 había más de 2.000 cursos online.
Con motivo del décimo aniversario, el MIT se planteó un ambicioso objetivo. Si en la última década unos cien millones de personas habían aprovechado sus materiales, quieren, en 2021, "llegar a mil millones de mentes". El ejemplo ha sido seguido por decenas de universidades.
2. ‘Facebook' para científicos
Un grupo de investigadores alemanes creó en 2008 una red social específicamente pensada para los científicos: ResearchGate, algo así como Puerta a la investigación. Además de ampliar el círculo de contactos, los investigadores pueden compartir sus investigaciones o encontrar quien las revise.
ResearchGate, que tiene también un grupo español, incluye un buscador semántico para encontrar publicaciones en bases de datos internas o externas. Hay, además, herramientas para la colaboración online, como editores colaborativos o plataformas para el intercambio de archivos y datos. Cuenta con unos 1.100 grupos y en mayo alcanzó la cifra de un millón de usuarios.
3. Astronomía ciudadana
Otra de las versiones de la ciencia 2.0 es la que invita a los no científicos a participar en sus proyectos. Uno de ellos es Galaxy Zoo, impulsado por algunas grandes universidades, como Oxford o Berkeley, que necesitan la ayuda de todos para clasificar más de 60 millones de galaxias fotografiadas en algunas de las misiones de la NASA.
Los participantes pueden acotar una zona del espacio y definir las galaxias que van encontrando, clasificándolas por su forma. El año pasado se inició la tercera fase, con el archivo de imágenes obtenidas por el telescopio espacial ‘Hubble'.
Desde 2007, cuando los astrónomos lanzaron la primera fase y hasta hoy, han conseguido seducir a 250.000 personas.
4. ‘Nanotodos'
Con dinero de la Fundación Nacional de Ciencias de EEUU, ocho prestigiosas universidades y centros de investigación pusieron en marcha nanoHUB en 2005. Se trata de una ciberinfraestructura para investigar en el emergente campo de la nanotecnología en la web. Los participantes pueden encontrar aquí herramientas para la simulación,y programas o tutoriales relacionados con la nanotecnología, la ingeniería o la electrónica avanzada.
Sin nanoHUB, los investigadores de universidades o países con menos recursos no podrían contar con algunas de las sofisticadas herramientas que se necesitan en este campo.
19 Comentarios
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En este proceso, cada uno reconoce los derechos de autor del otro, pero se eliminan los derechos de explotación de la propiedad intelectual, en definitiva los derechos de patente, que son el verdadero cáncer de la ciencia aplicada y del conocimiento.
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Gracias Público por incluir las últimas referencias del cuadro gris. Si algo os hace diferente al resto de periódicos es que sois mucho más estimulantes, ya he descubierto un montón de cosas interesantes por vosotros. No perdáis esta virtud!!
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El neoliberalismo mata a la ciencia. Ciencia y cultura han de ser de dominio público o no serán.
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Que gusto da esto y que disgusto cuando lees los conflictos de patentes.
A ver si empiezan los farmaceúticos de las universidades públicas y privadas con espíritu de servicio público a encontrar fármacos que CUREN en vez de que CRONIFIQUEN las enfremedades.
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El beneficio llega antes de una manera altruista , que de una forma cicatera, solamente hay que hacer la prueba.
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Excelente artículo, mas, nada nuevo, pues, está en la muy buena línea informativa de Público en lo que atañe a la divulgación e información de ciencia y tecnología.
Mas, como lo cortés no quita lo valiente, me van a permitir que corrija un error de algo muy secundario del artículo.
Me refiero a la archifamosa frase de "si he visto más lejos es porque me he subió a hombros de gigantes. Pues bien, tan grande fue y sigue siendo la autoridad científica de Mr. Newton que no hay manera de corregirlo.
Su verdadero progenitor es un sencillo pero genial monje medieval del siglo XII, Bernardo de Chartres, quien dijo:"Somos enanos encaramados en los hombros de gigantes. De esta manera vemos más y más lejos que ellos, no porque nuestra vista sea más aguda o nuestra estatura más alta, sino porque ellos nos sostienen en el aire y nos elevan con toda su altura gigantesca.
Estas palabras que fueron muy conocidas y repetidas durante la Edad Media y el Renacimiento llegaron hasta Newton, que como Dijo Pope en un poema "Y dijo Dios: ¡Hágase Newton. Y todo se iluminó." Y, decimos nosotros, y esta luz cegadora oscureció el pasado.
Pues bien, al Cesar lo que es del Cesar y al gran Newton lo que es suyo, que ya es mucho sin necesidad de añadirle nada de otros.
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¡Si se utilizara este sistema y eliminaran las patentes que son una rémora para la salud de los ciudadanos de países pobres sobre todo, estoy seguro que se conseguirían erradicar muchas enfermedades PERO ENTONCES LOS LABORATORIOS Y LAS FARMACEÚTICAS SE ARRUINARÍAN, CONCLUSIÓN HAY QUE SEGUIR COMO HASTA AHORA AUNQUE MILLONES DE SERES HUMANOS MUERAN!
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A ver cuanto tiempo tardan en PROHIBIR que se pueda hacer todo esto
Desgraciadamente, por encima del principìo de: la SALUD PARA TODOS
Si aquello que nos dicen y nos repiten de: "¿quiere usted pagar con sus impuestos los tratamientos medicos de los emigrantes ilegales, las enfermedades asociadas a la obesidad de los pobres, el canvio de sexo de los homosexuales, el tratamiento del sida de los dogradictos,....?
Hay un principio SAGRADO: el de la propiedad privada, que es SAGRADO e INVIOLABLE
EL NEGOCIO ES EL NEGOCIO y no importa que la gente se muera o no
Lo que importa es que se puedan obtener grandes beneficios privados de la investigación y del tratamiento de las enfermedades. La gente está dispuesta a pagar lo que se le pida por recuperar su salud y no se debe de ofrecer el remedio para todos y ADEMAS GRATIS!!!
Repito: a ver cuando prohiben (Perdón, queria decir: REGULAN Y RACIONALIZAN) todo esto
Apostaria a que no tardaran mucho
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Esto no es pirateria amiga Sinde?
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No se a que viene poner etiquetas de si neoliberalismo esto o aquello. Centro privados, privadisimos (pero como mucha aportación publica nada inocente, la tecnologia tiene mucha aplicación militar) como el MIT ponen miles de cursos o una ingente material educativo en internet de manera gratis, Twitter no es nada open y Amazon y muchos repositorios de blog son empresas privadas. Por supuesto tambien hay medios opensource, software y repositorios. Y sobre todo la voluntad de muchas personas en compartir sus conocimientos.
En cambio en otros sectores que van de "guays y progresitas", a los que el calificativo de neoliberal les produce sarpullidos y casi te demandan por "insultarlos" si los llamas asi como las juntas rectoras de algunas sociedades de gestión de la propiedad intelectual, te meten un puro de mil demonios como se te ocurra reproducir o usar el "trabajo altamente creativo" de alguno de sus autores como por ejemplo coger una sinfonia de alguien muerto hace 200 años y ponerle ritmo rockero.
Tambien es paradójico que en este santo pais con docenas de Universidades Publicas (es decir que su presupuesto es mayoritariamente procedente de nuestros impuestos) no haya repositorios publicos y de facil acceso para todos del material didáctico que producen.
Por cierto, resulta patético que tengan que alquilar capacidad de cálculo a Amazón, cuando hay miles de ordenadores en las Administraciones Públicas medio paralizados (o con aplicaciones que no comen muchos recursos) y cuya máxima capacidad es usada en reproducir powerpoints chorras.
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Buena noticia.
Haber si lo lee el señor puertas
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Leo la noticia y resulta que el título no se ajusta a la información. Lo único relevante del artículo es que los investigadores chinos que secuenciaron el genoma lo pusieron a disposición de la comunidad de investigadores. Lo que hicieron los investigadores españoles fue hacer la notación del genoma publicado. ¿Cómo se hace esto?. Bien, resulta que hay varios genomas ya publicados de E. coli y otras bacterias afines. Lo único que tienes que hacer es comparar las secuencias del genoma recien publicado con otros que llevan ya tiempo publicados y los genes que se encuentran en ellos se encuentran identificados. Si por ejemplo, una de tus secuencias es un 95% similar a una que ya está publicada y esa secuencia corresponde a un gen conocido, por ejemplo toxina Shiga, entonces lo que haces es decir, que la secuencia X de tu nuevo genoma corresponde con el gen toxina shiga. De ahí a decir que la ciencia 2.0 mató hay un gran trecho. Lo novedoso y noticiable es la rapidez con la que se ha hecho la notación, gracias al 2.0, eso si.
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Que cosas, si resulta que en España tenemos investigadores que hacen cosas de relevancia internacional... yo pensaba que solo teníamos PPeros catetos que iban a los toros y politicos corruptos aceptando maletines de constructores.
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Me alegro por esta noticia. Este es el modo de trabajar en ciencia, y me parece adecuado el nombre ciencia 2.0.
Hace poco en un apply para un centro de Sevilla hice hincapié en que si no se trabaja así, en realidad se esta tirando el dinero de los inversores y los fondos con que se financian los centros. Puede parecer que no, pero cuando la ciencia puede correr a 100x, trabajar a velocidades de 1x es igual a trabajar en balde. Acabo de ver un video en el MoMa (museo de arte moderno de Nueva York) de un hombre que se pasa 10m empujando un bolque de hielo por Mexico DF a la solana. Al final del día el bloque de hielo se ha derretido y el se va.
Así son los científicos (casi todos) en España. Pero todos quieren su bloque de hielo. Como lo critiques o se lo toques se vuelven loquísimos. Lo pasan muy mal.
Es hora de cambiar sin duda alguna hacia este tipo de ciencia y me alegra que una empresa pequeña consiga lo que no han podido ninguno de los popes que tanto hielo mueven en sus miles de horas de conferencias o en los artículos de sus últimos años.
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Esta muy bueno este artículo, es ilegible.
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Mi más sincera felicitación y admiración. El futuro, ya presente, de la investigación está en la colaboración y en las comunicaciones rápidas y libres. Un abrazo.
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Un buen articulo, donde destaca todo, el escritor, y todas las personas y fases para llegar a conseguir un objetivo, ayudar ha un grupo de personas. Todo esto sin esperar a recibir nada ha cambio, alejandonos de la cultura de que beneficio puedo sacar, pero no simplemente aquello que me puedo llevar sino la diferencia que puedo sacar respecto los demas. Simplemente lo contrario del CAPITALISMO
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Soy usuario de software libre desde mediados de los noventa. Mi elección no es solo tecnológica y relacionada con la calidad de dicho software, sino ética: la apuesta por una consideración del conocimiento como algo público y colectivo.
Este tipo de noticias refuerzan la necesidad de repensar sobre patentes, derecho de autor y, en general, sobre todas las formas de patrimonializar el conocimiento.
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#11 curro
Buena noticia.
Haber si lo lee el señor puertas
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Tío, ponte al día, que el tal puertas ya está retirado. Pareces el abuelo cebolleta, explicando sus batallitas en tiempos de Franco.
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