En la actualidad, seguimiento de la enfermedad requiere meses de ensayos clínicos. Los nuevos métodos pueden proporcionar más información en apenas unos días y de una forma más barata.
Los investigadores han adaptado los ensayos genéticos y el análisis matemático para descubrir y realizar un seguimiento de inmunidad contra la droga de la forma más mortífera de la enfermedad, causada por el parásito Plasmodium falciparum. Pero, la tecnología podría utilizarse para otras formas de la malaria y otras enfermedades.
“Cada año, alrededor de 1 millones a 2,5 millones de niños mueren como resultado directo de la malaria. Una estimación conservadora es que un niño muere de malaria cada 30 segundos”, dijo Peter Zimmerman, profesor en la Facultad de Medicina de la Case Western Reserve University. “No hay vacuna para parásitos de la malaria; dependemos de las drogas y la amenaza más grande es que los parásitos siguen evolucionando adquiriendo resistencia a dichos fármacos”, dijo Carol Hopkins Sibley, profesora de ciencias del genoma en la Universidad de Washington y director científico de la resistencia mundial contra la malaria.
Se ha realizado un estudio exhaustivo de muestras de sangre de más de 250 individuos de Papua Nueva Guinea infectados de malaria y se han analizado las muestras mediante distinta fluorescencia asignada a los marcadores de la enfermedad y se observaron las mutaciones que padecía el parásito en su genoma que le confería la resistencia a los medicamentos en cada caso.
En un análisis tradicional, las infecciones se representan por la fuerza de la señal fluorescente como puntos en una gráfica cartesiana. El grupo de infecciones sensible a los medicamentos a lo largo del eje x, la resistente a los medicamentos a lo largo del eje Y. Los que tienen ambas infecciones pueden ser en algún punto intermedio y aquellos sin infección se agruparían en los ejes cercanos al cero.
Pero, incluso cuando una desviación estándar fue introducida para dar cuenta de cruce entre las señales fluorescentes, no dieron un trazado limpio de quién se había infectado y con qué.
Drew P. Kourí, matemático que estaba trabajando en el laboratorio de Zimmerman, llevó el problema a Pedro J. Thomas, profesor asistente de matemáticas y biología. Dando vueltas al asunto, descubrieron que podían producir una imagen precisa al posicionar los puntos de datos usando coordenadas polares.
En este método, el eje x es igual a la de fluorescencia para la infección sensible a los medicamentos y el eje y es igual a la fluorescencia para la resistente a los medicamentos. Las 264 muestras de sangre se representan como puntos entre los ejes de acuerdo a la fuerza de la señal. Los resultados: 4 grupos diferentes que reflejan las cuatro posibles diagnósticos. Utilizando el análisis de coordenadas polares, 86 de las 264 muestras fueron reclasificados.
Zimmerman dijo que se necesitan más estudios para verificar que la resistencia a un medicamento específico está asociado con variantes genéticas específicas.
Se podrían buscar fondos para producir un programa de computadora que procesa automáticamente datos usando coordenadas polares: “Si hemos creado una herramienta de análisis de datos basado en la web, podría ser útil para los investigadores de campo sin experiencia matemáticos especializados”, dijo el profesor Thomas.
No he querido meterme en las fórmulas y métodos cartesianos que han llevado a los resultados porque tendría que pasarme unos días estudiándolos. Os remito al enlace del estudio, que proporciona el artículo al completo.
Es increíble lo ligados que siempre están los estudios matemáticos y la computación a las ciencias de la vida. Yo sigo sin entender por qué no hay una especialización en ramas como la bioinformática en la carrera de Biología. No una asignatura. Gente como yo, la sacaríamos mucho partido. Y esto es algo que lo hablamos en un congreso de Genética. Pero siempre se queda en eso: habladurías. Espero que os haya gustado.
Más información: BioMed Central Genetics
