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Investigación UIS, ganadora de la Mincienciatón, demuestra que es posible identificar el virus SARS-CoV-2 por medio de su información genómica

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Dirección de Comunicaciones

 

Después de resultar ganador de la convocatoria Mincienciatón promovida por el Gobierno Nacional a través del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación, el proyecto liderado por la Universidad Industrial de Santander presentó recientemente los resultados del estudio que permite rápidamente la identificación del virus SARS-CoV-2 y nuevas variantes, mediante la caracterización de su información genómica.

Los resultados arrojados demuestran que es posible complementar y mejorar la calidad de los sistemas de diagnóstico del virus por RT-PCR y además determinar la presencia de nuevas variantes en un tiempo más corto y a bajo costo, gracias a la creación de dos fórmulas o soluciones químicas que permiten el estudio de las características del genoma del virus SARS-CoV-2 y la aplicación de la supercomputación en el tratamiento de datos.

Una de esas fórmulas recibe el nombre de Colombia-UIS (COL-UIS) y es la encargada de desenrollar la información genética y aumentar la calidad del resultado del diagnóstico por RT-PCR. La otra formulación es Colombia-UIS-dNTPs (COL-UIS-dNTPs) y contiene las cantidades de moléculas para obtener una copia del genoma del virus SARS-CoV-2 y pueda ser secuenciada con tecnología Ion Torrent.

Este es el resultado del trabajo liderado por los profesores e investigadores de la Universidad Industrial de Santander, Francisco José Martínez Pérez de la Escuela de Biología, Lina María Vera Cala de la Escuela de Medicina y Carlos Jaime Barrios de la Escuela de Ingeniería de Sistemas e Informática. El proyecto fue uno de los 25 seleccionados en el llamado nacional que hizo el MinCiencias durante el 2020 convocando a investigadores de diferentes regiones del país para encontrar soluciones ante la problemática del COVID-19.

“Los resultados son exitosos y prometedores ya que demostramos que si es posible identificar el virus SARS-CoV-2 y que podemos complementar los sistemas de diagnóstico por RT-PCR con la información de uno de sus genes que no se había utilizado, además de corroborar que COL-UIS puede ser utilizada exitosamente en los sistemas de identificación del virus que utiliza la Organización Mundial de la Salud y el Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades conocido como CDC. Por lo tanto, se puede realizar con 3 regiones lo que mejora significativamente el resultado e inclusive con 10 muestras de pacientes en el mismo tubo”, comentó al respecto el profesor Francisco José Martínez.

En relación con el estudio genómico desarrollado, el profesor Martínez agregó que la formulación COL-UIS-dNTPs permite obtener la copia completa del genoma de SARS-CoV-2 e inclusive aumenta la cantidad de producto final de 1,5 a 2 veces más respecto al protocolo que se emplea actualmente para la secuenciación genómica. “La secuenciación del producto sea bien con el sistema de purificación o con las modificaciones permitió obtener 11 genomas sin regiones incompletas por lo que fueron aceptados en la base de datos internacional GISAID en menos de 5 minutos”.

Aporte de la Supercomputación

Según los investigadores, en este estudio fue fundamental el aporte del Centro de Computación Científica y de Alto Rendimiento – SC3UIS, bajo el liderazgo del profesor Carlos Jaime Barrios, donde se desarrollaron aplicaciones en la SuperComputadora GUANE-1 que permitieron analizar los miles de genomas del virus SARS-CoV-2 en cuestión de segundos u horas dependiendo de la cantidad mensual. De no haber sido por este importante aporte, estos análisis tardarían semanas, meses o más de un año al ser tratados en una computadora tradicional.

Con la información el área de genómica se desarrollaron las moléculas para las regiones del virus que no habían sido consideradas en su momento, fue allí donde surgieron las formulaciones de COL-UIS y COL-UIS-dNTPs que permitieron establecer las mejores condiciones físicas y biológicas para obtener resultados que corresponden a la realidad biológica del virus.

El proyecto que arrancó a medios del mes de marzo de 2020 cuando fue presentado ante la convocatoria nacional Mincienciatón, ha contado con la participación de las estudiantes de la Escuela de Biología Lizeth Johana Forero Buitrago, Carolina Sofía Torres Jiménez, Erika Lizarazo Gutiérrez, y Gloria Patricia Gómez Cáceres de la Escuela de Diseño Industrial y Sareth Daniela Hazbon Manrique. También, los egresados UIS de la Escuela de Biología Cristian Enrique Cadena Caballero, Diego Rueda Plata de la Escuela de Sistemas y Leidy Johana Cárdenas Solano de la Escuela de Ingeniería Industrial.

¿Qué viene para el proyecto?

Los investigadores esperan que este estudio sirva como referencia para mejorar los procesos de identificación del virus SARS-CoV-2 y el seguimiento de las nuevas variantes y otros virus que apoyen al sistema de vigilancia genómica. De igual forma esperan la implementación de las soluciones de desenrollamiento (COL-UIS) y nucleótidos (COL-UIS-dNTPs) en laboratorios del país que realizan el diagnóstico por RT-PCR. Este nuevo procedimiento podría apoyar también en la identificación del virus de la influenza A H1N1.

Recientemente el profesor Francisco Martínez presentó ante la Ministra de Ciencia, Tecnología e Innovación, Mabel Gisela Torres Torres y miembros del gabinete presidencial, los resultados de este proyecto abanderado por la Universidad Industrial de Santander. En esta oportunidad se destacó la importancia que tendrán las tecnologías desarrollas por el proyecto en el diagnóstico y secuenciación genómica además de los beneficios mundiales a la ciencia y la salud por ser considerada una tecnología de rompimiento.

“Queremos que los colombianos se enteren que estamos colocando todos nuestros conocimientos para dar soluciones que contribuirán a disminuir los impactos y dispersión del virus al mejorar el diagnóstico por RT-PCR por medio de procesos científicos de alto nivel que ayudaran a establecer las características genómicas del virus para beneficio de la salud”.

 

 

 

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Fecha de publicación: 18 Mayo, 2021

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