Proteine ​​che guidano la scienza asturiana (e grazie a un talento che ritorna)

Proteine ​​che guidano la scienza asturiana (e grazie a un talento che ritorna)
Proteine ​​che guidano la scienza asturiana (e grazie a un talento che ritorna)

“Cuando me marché de Asturias a los 18 años, no pensé que pudiese volver”, rememora Hugo Gutiérrez de Terán Castañón (Oviedo, 1976). Pero ha podido hacerlo y a su regreso espera “apoyar el sector investigador asturiano y español porque la ciencia es el futuro”, relata.

Ahora el científico asturiano regresa como experto en biología computacional, pero cuando se marchó por primera vez del Principado lo hizo para formarse en Farmacia en la Universidad de Santiago de Compostela. Y es que su interés por comprender el mundo, y, específicamente, su motivación para estudiar, “siempre ha sido encontrar moléculas bioactivas que puedan regular las macromoléculas o su fisiología” y para ello es necesario hacer investigación más básica; es decir, “entender cómo funcionan las rutas en las que están implicadas las proteínas y comprender a través de la bioquímica computacional; qué es lo que no funciona cuando hay procesos fisiopatólogicos y decidir cómo intervenir”, explica Gutiérrez de Terán.

Fue durante el máster cuando tuvo contacto por primera vez con una de sus pasiones: el mundo de la modelización molecular o de la bioinformática estructural. “No existía en mi facultad pero sí en un grupo de investigación de Barcelona con el que colaboraba. Fue entonces cuando colgué la bata, me puse con las teclas y hasta ahora”, recuerda.

Y precisamente con las teclas vuelve a Asturias, a fin de crear el primer laboratorio en la región sobre investigación de bioinformática estructural y biología computacional, un proyecto que dará comienzo el próximo septiembre. Lo hace tras más de 25 años fuera de casa, doce de los cuales los pasó en Suecia. “Llegué al país con la idea de establecerme, y así lo hice como profesor titular de la Universidad de Uppsala”, cuenta el investigador asturiano. Allí conoció a su mujer y tuvo dos hijas, y ahora toda la familia está “ilusionada y un poco nerviosa por el traslado a Asturias”, reconoce Gutiérrez de Terán.

“La bioinformática estructural me animó a colgar la bata y ponerme con las teclas”

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Además, el científico asturiano estima como un paso muy importante para la región “impulsar esta línea de investigación”. Aunque no es algo que pudiese suceder de la noche a la mañana, ya que primero se potenció a través de la creación del Centro de Investigación en Nanotecnología y Nanomateriales, y ahora el Principado refuerza esa apuesta con la creación de un laboratorio de bioinformática estructural y bioquímica computacional a cargo del Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA), que dirigirá Gutiérrez de Terán.

Al contrario de lo que se pudiera pensar, poner en marcha un laboratorio de este tipo no es tan complejo como puede parecer. “Con tu ordenador puedes montar un laboratorio muy fácilmente, es una de las ventajas que tiene esta especialidad”, afirma Gutiérrez de Terán. Y es que en comparación con unas instalaciones experimentales con necesidades más complejas “articular un laboratorio computacional ofrece ciertas facilidades”, indica el investigador asturiano. Si bien es cierto que las instalaciones no requieren demasiados materiales, sí es necesario manejar ciertos programas informáticos, tales como Alpha Fold, que modeliza la estructura de las proteínas, también en tres dimensiones.

Por herramientas informáticas como esta, que se basan en el “deep learning” o aprendizaje de la inteligencia artificial a través del uso de redes neuronales, los científicos Geoffrey Hinton, Yann LeCun, Yoshua Bengio y Demis Hassabis recibieron en 2022 el premio “Princesa de Asturias” de la Investigación.

“Para crear un laboratorio de esta disciplina solo hace falta un ordenador funcional”

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A los programas específicos hay que añadir ciertas infraestructuras, tales como servidores, que “son algo así como las grandes máquinas que procesan una cantidad ingente de datos”, aclara Gutiérrez de Terán. El uso de estos procesadores de datos a menudo es mixto: “Se suele trabajar con dispositivos físicos en centros propios, que se complementan con el trabajo en la nube, lo que hace posible acceder desde cualquier parte del mundo”, puntualiza el científico asturiano.

Esa facilidad para trasladar su investigación le ha valido la oportunidad para seguir indagando sobre su proyecto en su tierra natal. Actualmente en Asturias “hay grupos de química computacional, más centrados en la química teórica o química cuántica, y también hay grupos que hacen bioinformática sobre análisis de genomas (trozos de información que componen el ADN) y análisis masivo de datos a nivel de secuencia genética. Yo estoy en medio de esas dos realidades, ya que hago química computacional pero aplicada al estudio de fármacos y macromoléculas, que se trata de la parte que estudia las estructuras de las proteínas que codifican los genes”, expone Gutiérrez de Terán.

Se trata de una disciplina con mucho futuro: desde el estudio de las proteínas de membrana de las bacterias para crear nuevos antibióticos, hasta la focalización de tratamientos contra el cáncer que ataquen directamente el tumor y disminuyan los efectos secundarios en el paciente. La biología computacional ayuda a comprender “por qué el antibiótico existente se acopla y frena la multiplicación bacteriana” y, por tanto, “a partir de ahí se pueden diseñar nuevos fármacos que se adapten a las mutaciones que hacen que las bacterias sean multirresistentes”, explica el investigador asturiano.

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Y también se aplica en la investigación sobre cáncer, “porque cada tipo de cáncer y cada desarrollo clínico surge por determinadas mutaciones en las proteínas, por lo que hay algunos fármacos que funcionan en determinados pacientes, pero en otros no”, aclara Gutiérrez de Terán. Entender porqué es eso así “es una tarea de la biología estructural y de la bioquímica computacional”, a las que se le pueden sumar otras técnicas. Lo que hace de este un campo muy integrado que contribuye a “confeccionar tratamientos y técnicas de diagnósticos menos invasivos, más específicos y con menos efectos secundarios”, explica.

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