Artículo redactado por el equipo de CEMP
Validado por equipo docente
El término Bioinformática suena futurista. Y, de hecho, lo es. La disciplina, situada a medio camino entre la Biología y las Ciencias Computacionales, se proyecta como la posible solución de múltiples afecciones, para las que se podrán fabricar medicinas una vez identificado el gen que las produce. Sin embargo, este tratamiento con ordenadores de los datos biológicos cuenta ya con un pasado, y con uno, además, fascinante. En este artículo, nos adentramos en la historia de la Bioinformática para que conozcas cómo surgió esta vía cargada de posibilidades.
La Bioinformática es el análisis de la información biológica empleando instrumentos propios de la computación y las Matemáticas. Se trata de una rama a la que le quedan, probablemente, grandes y numerosos descubrimientos, pero su inicio tuvo lugar con uno con el que será difícil rivalizar: la doble hélice del ADN.
La mayoría de las publicaciones científicas empiezan a escribir la historia de la Bioinformática con este hallazgo. Fue fruto de un biólogo y un físico, Watson y Crick, en 1953, y de las investigaciones previas realizadas por Rosalind Franklin en la Unidad de Biofísica del Consejo de Investigación Médica del King’s College.
La forma helicoidal de nuestra información genética supuso un paso gigantesco en la resolución de numerosas preguntas sobre los genomas. Comenzaron a surgir instrumentos informáticos para tratar la gruesa cantidad de información que nacería a partir de entonces, y se crearon algoritmos para investigar las propiedades de las proteínas, su regulación y los entresijos del desarrollo embrionario y de las vías metabólicas bioquímicas.
El nacimiento de Internet se sitúa oficialmente en 1983, cuando el Departamento de Defensa de Estados Unidos empleó el protocolo TCP/IP en su red ARPANET, una conexión entre ordenadores de distintas entidades.
Hoy, imaginamos que esta primera red WAN es crucial en el tratamiento de la información. Sin embargo, la historia de la Bioinformática es bastante previa a este descubrimiento.
Más de dos décadas antes, en 1960, los científicos se encontraron con una disyuntiva. Tenían ante sí una ingente cantidad de datos sobre química de proteínas, pero para encontrar las respuestas que buscaban debían ir más allá de su propia área de trabajo. La necesidad les llevó a emplear la Informática y las Ciencias Matemáticas para buscar patrones en la información de corte biológico.
En 1955, el bioquímico británico Frederick Sanger llevó a cabo un descubrimiento que llevaría a la comunidad científica a discernir todo lo que el ADN y ARN tenían que contarnos. Fue la secuenciación de la insulina, que llevó a otros profesionales a desarrollar sus propios métodos para secuenciar moléculas.
La información obtenida empezó a acumularse en los bancos de datos y comenzaron a crearse algoritmos para hacer comparativas. En este punto destaca en la historia de la Bioinformática la figura de Margaret Oakley Dayhoff. Esta doctora daría vida en 1965 al Atlas of Protein Sequencias, un catálogo con las secuencias de proteínas que se habían descubierto y que se revisaba periódicamente para mantenerlo actualizado.
El documento fue el precursor de la Protein Sequence Database, una base de datos en un ordenador doméstico (recordemos que Internet todavía no existía), a la que accedían otros científicos por vía telefónica.
Cuando lo online hizo su debut, la historia de la Bioinformática se llenó de colaboraciones, softwares de tratamiento de datos y algoritmos como el de Smith-Waterman o el FASTA de Pearson y Lipman.
La década de los 80 y los 90 se caracterizó por el nacimiento de bases de datos centradas en los genes y las proteínas, como el GenBank. También surgió el Protein Identification Resource (PIR) (hoy UniProt), un gran recurso para identificar e interpretar proteínas, al que los científicos podían acceder online.
Al mismo tiempo, surgió de la mano de Tim Berners-Lee la World Wilde Web. Los andamios de Internet ya estaban asentados y la historia de la Bioinformática empezaba a dibujarse como algo imparable.
Ya en este siglo, la historia de la Bioinformática se ha apuntado logros como la secuenciación completa del genoma humano. También se inició el mapeo del proteoma, con un borrador publicado por UniProt en 2008.
En la actualidad, la Bioinformática se emplea en campos tan distintos como la Agricultura, la Farmacología o la Medicina. La disciplina se está aplicando a la investigación de enfermedades raras, para tratar de facilitar el diagnóstico de las personas que las sufren. Asimismo, el tratamiento de datos biológicos podría dar una solución al cáncer, ya que la genética es una pieza clave en su desarrollo.
La historia de la Bioinformática se escribirá en terrenos muy distintos. Los especialistas señalan el gran papel que tendrá en la investigación de enfermedades infecciosas, tanto para tratarlas como para comprender su evolución y la transmisión entre animales y seres humanos.
Del estudio de los genes también se obtendrá información para diseñar nuevas terapias. Además, se podrá prever qué desarrollo tendrá una enfermedad y qué tratamientos van a funcionar con ella.
En función de las características genéticas del paciente, la industria farmacéutica ya bosqueja crear medicamentos personalizados. Se identificarán alteraciones en el desarrollo embrionario, y también se conseguirán producciones agrícolas más exitosas.
¿De qué manera? Con el análisis de los microorganismos del suelo, los profesionales podrán adelantarse a los cambios que experimentarán las plantas y manejarlos de esta forma a su favor.
Para seguir construyéndose, la historia de la Bioinformática requiere de profesionales especializados. El tejido productivo demanda a expertos en esta disciplina que, al ser emergente, todavía no cuenta con una base de trabajadores lo suficientemente gruesa.
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