Investigadores liderados por UVA instan a una acción rápida para prepararse mejor para la próxima pandemia



Un equipo internacional de investigadores dirigido por un profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia advierte que los científicos deben prepararse mejor para la próxima pandemia, y ha desarrollado un plan para hacer precisamente eso.

Al notar la “avalancha” de datos científicos generados en respuesta al COVID-19, Wladek Minor, PhD y sus colegas de UVA están pidiendo la creación de un “sistema de información avanzado” (AIS) para ayudar a los científicos a integrar, monitorear y evaluar las grandes cantidades de datos que se producirán a medida que los investigadores revelen la arquitectura molecular del próximo patógeno que representa una gran amenaza biológica. Esta información sobre la forma, estructura y función de un patógeno es esencial para el desarrollo de medicamentos, vacunas y tratamientos. Por ejemplo, las vacunas COVID-19 ahora disponibles se dirigen a la proteína “pico” en la superficie del virus SARS-CoV-2.

Su recurso en línea muy citado para COVID-19 (https: //COVID-19.bioreproducibilidad.org /) demuestra la utilidad de su enfoque y puede utilizarse como base para la nueva estrategia de investigación, dicen. El sitio incluye modelos estructurales tridimensionales cuidadosamente validados de numerosas proteínas relacionadas con el virus SARS-CoV-2, incluidos muchos posibles objetivos farmacológicos.

Los modelos estructurales y otros resultados experimentales producidos por varios laboratorios deben seguir un procedimiento de evaluación estándar para garantizar que sean precisos y se ajusten a los estándares científicos aceptados. La validación estandarizada es importante para todas las áreas de las ciencias biomédicas, especialmente para los modelos estructurales, que a menudo se utilizan como punto de partida en investigaciones posteriores, como los estudios de acoplamiento de medicamentos guiados por computadora y la minería de datos. Incluso errores aparentemente insignificantes pueden desviar la investigación “.

Wladek Minor, profesor distinguido Harrison de fisiología molecular y física biológica, UVA

Luchando contra una pandemia

Un papel importante de AIS sería identificar estructuras que se pueden refinar y mejorar, dicen los investigadores. Se alegraron al notar que la inspección de los planos moleculares producidos para los componentes de COVID-19 y depositados en la base de datos en línea del Protein Data Bank sugiere que la mayoría eran muy buenos. Menos del 1% necesitó una reinterpretación significativa y menos del 10% podría optimizarse mediante revisiones moderadas.

Aún así, los buenos edificios requieren buenos planos. Lo mismo ocurre con las vacunas y los tratamientos de enfermedades. Los investigadores dicen que es fundamental que los datos estructurales y de otro tipo para los patógenos sean lo más precisos posible, y que los científicos de varios campos hablen el mismo idioma al discutirlos y usarlos. El AIS propuesto ayudaría a garantizar la conformidad en todas las disciplinas.

“Se han publicado casi 100.000 artículos relacionados con COVID-19 y se han determinado experimentalmente más de mil modelos de macromoléculas codificadas por SARS-CoV-2 en aproximadamente un año. Ningún ser humano puede digerir este volumen de información”, dijo Minor. “Creemos que la solución más prometedora para la sobrecarga de información y la falta de recuperación de información efectiva es la creación de un sistema de información avanzado que sea capaz de recolectar resultados de todos los recursos relevantes y presentar la información de manera instructiva que promueva la comprensión y el conocimiento”.

Los investigadores reconocen que implementar su propuesta sería una empresa importante. Otros recursos que buscaban ofrecer beneficios similares a menor escala ya han ido y venido. Por eso es tan importante, dicen los científicos, que actuemos ahora. “La creación de un AIS sin duda requerirá la colaboración de muchos científicos que son expertos en sus respectivos campos, pero parece ser la única forma de preparar la ciencia biomédica para la próxima pandemia”, escriben los investigadores en un nuevo artículo científico que describe su propuesta.

“En la historia de la humanidad, la pandemia de COVID-19 es relativamente leve en comparación con la peste bubónica (Peste Negra) que mató a cien veces más personas”, concluyen los investigadores. “Puede que no tengamos tanta suerte la próxima vez”.

Nuevo enfoque esbozado

Los investigadores, de la UVA, el Instituto Nacional del Cáncer, Polonia y Austria, han detallado su plan en un artículo de la revista científica. IUCrJ. El artículo aparece en la portada de la revista. El equipo de investigación está formado por Marek Grabowski, Joanna M. Macnar, Marcin Cymborowski, David R. Cooper, Ivan G. Shabalin, Miroslaw Gilski, Dariusz Brzezinski, Marcin Kowiel, Zbigniew Dauter, Bernhard Rupp, Alexander Wlodawer, Mariusz Jaskolski y Minor.

En su artículo, los investigadores agradecieron el apoyo financiero del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales de los Institutos Nacionales de Salud, subvención R01-GM132595; la Agencia Nacional Polaca de Intercambio Académico, subvención PN / BEK / 2018/1/00058 / U / 00001; el Centro Nacional de Ciencias de Polonia, subvención 2020/01/0 / NZ1 / 00134; el Programa de Investigación Intramural de los NIH, Instituto Nacional del Cáncer, Centro de Investigación del Cáncer; FWF (Fundación Austriaca de la Ciencia), subvención P 32821; y el Centro Nacional de Ciencias de Polonia, subvención 2018/29 / B / ST6 / 01989.

Minor y su antiguo colaborador Zbyszek Otwinowski, PhD, del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas, recibieron recientemente el Premio de Ciencias Aplicadas Tadeusz Sendzimir del Instituto Polaco de Artes y Ciencias de América por sus esfuerzos para desarrollar y promover software para aplicaciones biomédicas en el campo de la biología estructural.

Fuente:

Referencia de la revista:

Grabowski, M., et al. (2021) Respuesta rápida a los desafíos y amenazas biomédicos emergentes. IUCrJ. doi.org/10.1107/S2052252521003018.

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