Los virus son agentes infecciosos que necesitan c\u00e9lulas vivas de un hu\u00e9sped para reproducirse. Cuando infectan a una c\u00e9lula, fuerzan a sus mecanismos reproductores a sintetizar la informaci\u00f3n gen\u00e9tica del propio virus. En el caso del SARS-CoV-2, las instrucciones necesarias para el proceso de reproducci\u00f3n est\u00e1n contenidas en su n\u00facleo en forma de \u00e1cido ribonucleico (ARN). Mientras el ADN humano presenta una estructura de doble h\u00e9lice, el ARN est\u00e1 formado por una sola cadena, que codifica la informaci\u00f3n mediante cuatro componentes: adenina, guanina, citosina y uracilo. Cuando existen errores en el proceso de replicaci\u00f3n \u2013cambios en el orden en que se presentan estas cuatro bases\u2013 aparecen las mutaciones. Si bien se cre\u00eda que estos des\u00f3rdenes en las cadenas de ARN eran totalmente aleatorios, investigaciones anteriores detectaron que exist\u00edan errores m\u00e1s frecuentes que otros. M\u00e1s concretamente, algunas enzimas \u2014sustancias org\u00e1nicas que catalizan reacciones qu\u00edmicas\u2014 propias del hu\u00e9sped tend\u00edan a convertir la citosina del ARN del virus en uracilo. En este contexto, el grupo de investigaci\u00f3n Quimioinform\u00e1tica y Nutrici\u00f3n de la URV, liderado por los investigadores Gerard Pujadas y Santi Garcia, ha dise\u00f1ado un sistema de aprendizaje autom\u00e1tico basado en una red neuronal artificial que es capaz de predecir las mutaciones del virus, derivadas del contacto de la informaci\u00f3n gen\u00e9tica con ciertas enzimas del hu\u00e9sped.<\/p>\n
Una vez analizada la evoluci\u00f3n del virus teniendo en cuenta sus mutaciones, el doctorando de la URV Bryan Saldivar, \u201centren\u00f3\u201d una red neuronal artificial con datos de m\u00e1s de 800.000 genomas del virus para que \u00e9sta aprendiera a predecir qu\u00e9 mutaciones recurrentes se dar\u00edan de cara al futuro. Una red neuronal artificial es un sistema computacional de aprendizaje autom\u00e1tico que conecta m\u00faltiples nodos llamados neuronas artificiales que, cuando se entrenan para realizar una tarea en particular, son capaces de trabajar conjuntamente para procesar grandes vol\u00famenes de datos. Estos sistemas aprenden por s\u00ed solos y pueden moldearse a s\u00ed mismos para conseguir un determinado resultado, a petici\u00f3n de los investigadores.<\/p>\n
T\u00edpicamente, el procedimiento consiste en utilizar una parte del genoma para crear la red y reservar una parte, suficientemente amplia, para testearla y corregir su funcionamiento si fuera necesario. En este caso, el equipo reserv\u00f3 cuatro genes, uno de los cuales contiene la informaci\u00f3n de la prote\u00edna que permite al virus entrar en las c\u00e9lulas para infectarlas, a fin de focalizar el estudio en esta direcci\u00f3n.<\/p>\n
Este sistema, que nunca se hab\u00eda aplicado en la predicci\u00f3n de mutaciones del virus, ha permitido a los investigadores adelantarse a los cambios recurrentes del virus, catalizados por las enzimas propias del cuerpo humano. El sistema tambi\u00e9n identifica aquellas partes del virus que no pueden cambiar, puesto que si lo hacen el agente infeccioso es incapaz de reproducirse.<\/p>\n
Toda esta informaci\u00f3n permitir\u00eda a los investigadores, por un lado, adelantarse en el dise\u00f1o de f\u00e1rmacos y, por otro, hacerlos m\u00e1s efectivos de cara a la eliminaci\u00f3n del virus, utilizando las debilidades detectadas para dificultar su reproducci\u00f3n. \u00abEsta investigaci\u00f3n aporta informaci\u00f3n relevante para la comunidad cient\u00edfica, y queda aqu\u00ed para que se pueda consultar\u00bb, explica Santi Garcia. Tambi\u00e9n considera que la metodolog\u00eda es replicable en futuras pandemias, especialmente si las causa un coronavirus o nueva variante del SARS-CoV-2.<\/p>\n
Referencia: <\/strong>Saldivar-Espinoza B, Macip G, Garcia-Segura P, Mestres-Truyol J, Puigb\u00f2 P, Cereto-Massagu\u00e9 A, Pujadas G, Garcia-Vallve S. Prediction of Recurrent Mutations in SARS-CoV-2 Using Artificial Neural Networks. Int J Mol Sci. 2022 Nov 24;23(23):14683. doi: 10.3390\/ijms232314683. https:\/\/www.mdpi.com\/1422-0067\/23\/23\/14683<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" El grupo de investigaci\u00f3n Quimioinform\u00e1tica y Nutrici\u00f3n de la Universitat ha dise\u00f1ado un sistema de aprendizaje autom\u00e1tico que prev\u00e9 mutaciones recurrentes de los coronavirus, una informaci\u00f3n que permitir\u00e1 adelantarse en el desarrollo de f\u00e1rmacos<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":103868,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[117,102,3477,255,83,100,4260,123],"tags":[],"class_list":["post-103869","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-y-tecnologia","category-comunicacion-ciencia","category-bioquimica-biotecnologia-es","category-facultad-quimica","category-general-es","category-investigacion","category-cofund-es","category-notas-prensa"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/103869","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=103869"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/103869\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/103868"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=103869"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=103869"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=103869"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}