Reseña del Curso Immunoinformatics 2019

Reseña del Curso Immunoinformatics 2019

imagen 1Teniendo como sede las modernas instalaciones del Centro de Ciencias de la Complejidad (C3) de la UNAM, tuvo lugar el primer Curso de Inmunoinformática organizado por la International Union of Immunological Societies (IUIS), la Asociación Latinoamericana de Inmunología (ALAI) y la Sociedad Mexicana de Inmunología (SMI).

La IUIS es una organización paraguas de sociedades de inmunología de todo el mundo, incluyendo la ALAI y la SMI, cuya Misión incluye PROMOVER la inmunología, UNIR a la comunidad mundial de inmunólogos, CREAR una red global de expertos en investigación, EMPODERAR a las Sociedades regionales para hacer acciones significativas, IDENTIFICAR y abordar las desigualdades, AUMENTAR LA CONCIENCIA de los problemas clave en inmunología y CONTRIBUIR a la Salud mundial. A través del Comité de EDUCACIÓN y en vinculación con nuestra Sociedad, la IUIS y ALAI trabajan en la educación en las áreas más relevantes y actuales de la inmunología.

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De izquierda a derecha: Dra. Elena Álvarez-Buylla, Dr. Rogelio Hernández Pando, Dra. Rosana Pelayo y Dr. Leopoldo Santos Argumedo.

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De izquierda a derecha: Dr. Rommel Chacón Salinas y Dr. Rogelio Hernández Pando de la Sociedad Mexicana de Inmunología.

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Teniendo como sede las modernas instalaciones del Centro de Ciencias de la Complejidad (C3) de la UNAM, tuvo lugar el primer Curso de Inmunoinformática organizado por la International Union of Immunological Societies (IUIS), la Asociación Latinoamericana de Inmunología (ALAI) y la Sociedad Mexicana de Inmunología (SMI).

La IUIS es una organización paraguas de sociedades de inmunología de todo el mundo, incluyendo la ALAI y la SMI, cuya Misión incluye PROMOVER la inmunología, UNIR a la comunidad mundial de inmunólogos, CREAR una red global de expertos en investigación, EMPODERAR a las Sociedades regionales para hacer acciones significativas, IDENTIFICAR y abordar las desigualdades, AUMENTAR LA CONCIENCIA de los problemas clave en inmunología y CONTRIBUIR a la Salud mundial. A través del Comité de EDUCACIÓN y en vinculación con nuestra Sociedad, la IUIS y ALAI trabajan en la educación en las áreas más relevantes y actuales de la inmunología.

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De izquierda a derecha: Dra. Elena Álvarez-Buylla, Dr. Rogelio Hernández Pando, Dra. Rosana Pelayo y Dr. Leopoldo Santos Argumedo.

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De izquierda a derecha: Dr. Rommel Chacón Salinas y Dr. Rogelio Hernández Pando de la Sociedad Mexicana de Inmunología.

Así, 2016 IUIS-ALAI-SMI dedicaron sus esfuerzos a la Oncoinmunología para Latinoamérica. En esta ocasión, participantes de varios países, entre ellos México, Argentina, Perú, Brasil, Honduras, Kenia, Túnez y Uganda, intercambiaron ideas y escucharon a los expertos de diferentes áreas de la inmunoinformática, en tres días de trabajo y discusión intensivos acerca de temas de alto nivel en biología de sistemas, modelación y experimentación in silico y aplicaciones de las ciencias y tecnologías de la información para la inmunología.

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Este evento, producto del esfuerzo conjunto de la Dra. Rosana Pelayo, representante por Latinoamérica del Comité de Educación de la IUIS, el Dr. Leopoldo Santos-Argumedo, Expresidente de ALAI, la Doctorante Jennifer Enciso García del C3 de la UNAM y Embajadora de Immunopaedia en Latinoamérica y un equipo prominente de colaboradores del C3 y de la SMI, resaltó la importancia de que la inmunología incorpore a su acervo de conocimientos los nuevos abordajes que permiten un desarrollo más sistemático, cuantitativo y predictivo en las ciencias biológicas.

imagen 4Así, 2016 IUIS-ALAI-SMI dedicaron sus esfuerzos a la Oncoinmunología para Latinoamérica. En esta ocasión, participantes de varios países, entre ellos México, Argentina, Perú, Brasil, Honduras, Kenia, Túnez y Uganda, intercambiaron ideas y escucharon a los expertos de diferentes áreas de la inmunoinformática, en tres días de trabajo y discusión intensivos acerca de temas de alto nivel en biología de sistemas, modelación y experimentación in silico y aplicaciones de las ciencias y tecnologías de la información para la inmunología.

Este evento, producto del esfuerzo conjunto de la Dra. Rosana Pelayo, representante por Latinoamérica del Comité de Educación de la IUIS, el Dr. Leopoldo Santos-Argumedo, Expresidente de ALAI, la Doctorante Jennifer Enciso García del C3 de la UNAM y Embajadora de Immunopaedia en Latinoamérica y un equipo prominente de colaboradores del C3 y de la SMI, resaltó la importancia de que la inmunología incorpore a su acervo de conocimientos los nuevos abordajes que permiten un desarrollo más sistemático, cuantitativo y predictivo en las ciencias biológicas.

imagen 5El Presidium de inauguración estuvo conformado por la Dra. María Elena Álvarez-Buylla, del Instituto de Ecología de la UNAM y actual directora del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), el Presidente de la SMI Dr. Rogelio Hernández Pando, la Dra. Rosana Pelayo y el Dr. Leopoldo Santos Argumedo, ambos expresidentes de la SMI. Estuvieron presentes también el Dr. Dietrich Kabelitz, Profesor de la Universidad de Kiel y Representante del Comité de Educación de la IUIS y el Dr. Clive Gray, fundador de immunopaedia.org, quien estuvo presente de manera virtualEl Presidium de inauguración estuvo conformado por la Dra. María Elena Álvarez-Buylla, del Instituto de Ecología de la UNAM y actual directora del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), el Presidente de la SMI Dr. Rogelio Hernández Pando, la Dra. Rosana Pelayo y el Dr. Leopoldo Santos Argumedo, ambos expresidentes de la SMI. Estuvieron presentes también el Dr. Dietrich Kabelitz, Profesor de la Universidad de Kiel y Representante del Comité de Educación de la IUIS y el Dr. Clive Gray, fundador de immunopaedia.org, quien estuvo presente de manera virtual.

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Dr. Dietrich Kabelitz. Universidad de Kiel, Alemania.

El Presidium de inauguración estuvo conformado por la Dra. María Elena Álvarez-Buylla, del Instituto de Ecología de la UNAM y actual directora del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), el Presidente de la SMI Dr. Rogelio Hernández Pando, la Dra. Rosana Pelayo y el Dr. Leopoldo Santos Argumedo, ambos expresidentes de la SMI. Estuvieron presentes también el Dr. Dietrich Kabelitz, Profesor de la Universidad de Kiel y Representante del Comité de Educación de la IUIS y el Dr. Clive Gray, fundador de immunopaedia.org, quien estuvo presente de manera virtualEl Presidium de inauguración estuvo conformado por la Dra. María Elena Álvarez-Buylla, del Instituto de Ecología de la UNAM y actual directora del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), el Presidente de la SMI Dr. Rogelio Hernández Pando, la Dra. Rosana Pelayo y el Dr. Leopoldo Santos Argumedo, ambos expresidentes de la SMI. Estuvieron presentes también el Dr. Dietrich Kabelitz, Profesor de la Universidad de Kiel y Representante del Comité de Educación de la IUIS y el Dr. Clive Gray, fundador de immunopaedia.org, quien estuvo presente de manera virtual.

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La bioinformática como la herramienta de trabajo de la biología de sistemas

Imagen 8La conferencia inaugural, a cargo de la Dra. Álvarez Buylla, ofreció un panorama de las investigaciones que se han hecho para entender el sistema inmunológico desde la perspectiva de biología de sistemas, la cual permite comprender mejor las complejas dinámicas de los sistemas vivos. Explicó que la aplicación de la investigación en biología de sistemas permite no solo encontrar patrones, sino también entender la regulación, establecer mejores predicciones y encontrar nuevas estrategias de predicción. Como ejemplo, explicó cómo un modelo de redes booleanas puede reproducir la diferenciación de linfocitos T CD4+ y su plasticidad. Estos modelos pueden aplicarse a múltiples sistemas biológicos, tales como la carcinogénesis y las enfermedades metabólicas, solo por mencionar algunos ejemplos cuya aplicabilidad será determinante para la salud. Luis Mendoza, investigador del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM mostró el análisis dinámico de las redes de regulación de la hematopoyesis de diferentes células, redes en las cuales los estados biológicos son los atractores de la red. Este análisis demuestra que esta red es una estructura robusta que da estabilidad al sistema de generación de las estirpes celulares. Así como es posible modelar in silico una red de regulación, también puede modelarse la interacción multi-compartamental entre estas redes, simulando el resultado de dichos procesos de interacción, en lo que se denomina “cultivos virtuales”. La importancia de estos modelos es que son capaces de reproducir los patrones de expresión encontrados in vivo, y por tanto pueden ser utilizados para realizar experimentos virtuales que predigan el comportamiento en la realidad.

La experiencia de los ponentes fue compartida con los participantes en sesiones altamente interactivas, caracterizadas por una discusión fructífera. Mariana Martínez-Sánchez del Instituto de Ecología, describió cómo funcionan los modelos dinámicos en el sistema inmunológico y la aplicabilidad de estos. La investigación teórica y experimental que es complementada con un abordaje conceptual de sistemas permite un entendimiento más profundo y a la vez global de los mecanismos que se traducen a un nivel de complejidad superior como salud o enfermedad.

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La conferencia inaugural, a cargo de la Dra. Álvarez Buylla, ofreció un panorama de las investigaciones que se han hecho para entender el sistema inmunológico desde la perspectiva de biología de sistemas, la cual permite comprender mejor las complejas dinámicas de los sistemas vivos. Explicó que la aplicación de la investigación en biología de sistemas permite no solo encontrar patrones, sino también entender la regulación, establecer mejores predicciones y encontrar nuevas estrategias de predicción. Como ejemplo, explicó cómo un modelo de redes booleanas puede reproducir la diferenciación de linfocitos T CD4+ y su plasticidad. Estos modelos pueden aplicarse a múltiples sistemas biológicos, tales como la carcinogénesis y las enfermedades metabólicas, solo por mencionar algunos ejemplos cuya aplicabilidad será determinante para la salud. Luis Mendoza, investigador del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM mostró el análisis dinámico de las redes de regulación de la hematopoyesis de diferentes células, redes en las cuales los estados biológicos son los atractores de la red. Este análisis demuestra que esta red es una estructura robusta que da estabilidad al sistema de generación de las estirpes celulares. Así como es posible modelar in silico una red de regulación, también puede modelarse la interacción multi-compartamental entre estas redes, simulando el resultado de dichos procesos de interacción, en lo que se denomina “cultivos virtuales”. La importancia de estos modelos es que son capaces de reproducir los patrones de expresión encontrados in vivo, y por tanto pueden ser utilizados para realizar experimentos virtuales que predigan el comportamiento en la realidad.

La experiencia de los ponentes fue compartida con los participantes en sesiones altamente interactivas, caracterizadas por una discusión fructífera. Mariana Martínez-Sánchez del Instituto de Ecología, describió cómo funcionan los modelos dinámicos en el sistema inmunológico y la aplicabilidad de estos. La investigación teórica y experimental que es complementada con un abordaje conceptual de sistemas permite un entendimiento más profundo y a la vez global de los mecanismos que se traducen a un nivel de complejidad superior como salud o enfermedad.

Bioinformática para el bien de la humanidad

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Otro tema de gran importancia fue el diseño reverso de vacunas: a través de un análisis bioinformático es posible seleccionar epítopos inmunogénicos de un microorganismo patógeno (virus o bacterias), de entre ellos descartar a aquellos que no se encuentren en la membrana y por lo tanto no sean accesibles a anticuerpos protectores, aquellos que tengan la mayor homología con péptidos humanos y con ello seleccionar a los candidatos idóneos para la inmunización. Este tipo de abordaje ya es una realidad y la Dra. Débora de Oliveira de la Universidad Federal de São João del-Rei en Brasil presentó cómo han trabajado este abordaje con ya un representativo éxito.

El estudio de repertorios de anticuerpos también es un tema de análisis que exige técnicas bioinformáticas por la inmensa cantidad de posibilidades en un solo individuo y de un individuo a otro. Es importante su comprensión debido a la aplicabilidad que tiene en el estudio de la salud y la enfermedad, la prevención de enfermedades y su tratamiento. En este curso se abordó el tema de la secuenciación del repertorio de los receptores inmunes adaptativos (AIRR-seq por sus siglas en inglés: Adaptive immune receptor repertoire sequencing). Esta técnica ha mostrado la complejidad de alta dimensión que requiere un análisis bioinformático para entender la diversidad y las redes que se forman, para lo cual se emplean técnicas de inmunología computacional, tales como el aprendizaje de máquina (machine learning) para comprenderlas mejor.

Además de las conferencias, otra gran fortaleza del curso fueron las sesiones de práctica, en las que los participantes pudieron realizar análisis reales en diferentes softwares, todos ellos gratuitos (de fuente abierta). Por ejemplo, se realizaron análisis de docking para predicción de epítopos de células B, análisis de componentes principales para manejo de datos multi-dimensionales, y análisis en el paquete Bioconductor (http://www.bioconductor.org) que está diseñado para proveer herramientas de análisis de datos genómicos y otros big data de origen biológico, y que es un desarrollo libre sobre el lenguaje de programación R.

Equidad de Género

Uno de los momentos de mayor trascendencia y que sin duda representa un tema de elemental justicia fue la sesión de equidad de género. La estudiante de Doctorado del Karina Eva Canziani, de la Universidad Nacional de La Plata, Argentina, fue galardonada por la Sociedad Mexicana de Inmunología con el Gender Equality Travel Award.

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En un emotivo discurso, Karina reflexionó sobre los prejuicios que aún imperan en la comunidad científica que impiden alcanzar la anhelada verdadera equidad de género, y que grandes problemas aún aguardan solución, como el acoso sexual y el acoso laboral por razón de género.

Imagen 11Enseguida, la Dra. Selene Fernández Valverde, galardonada por el Comité de Género y Desarrollo Profesional de la IUIS, compartió su reflexión acerca de los logros actuales y la imperiosa necesidad de mantener la guardia en la construcción de la equidad y la erradicación de cualquier rastro de discriminación. A nombre del IUIS GEC Committee y de su representante, la Dra. Olivera -Olja- Finn, los Dres. Rosana Pelayo y Dieter Kabelitz, entregaron a Fernández-Valverde el Trofeo IUIS/GEC por constituir una inspiración para las mujeres inmunólogas alrededor del mundo y un reconocimiento oficial, respectivamente. Rosana Pelayo mencionó que por tercera vez, la comunidad de inmunólogos en México confirman a través de un acto académico internacional, su compromiso para promover y trabajar por la igualdad de oportunidades para mujeres y hombres en la ciencia.

Aprovechar los escenarios científicos para discutir esta problemática de actualidad permite incrementar la concientización del problema y enaltecer los esfuerzos por disminuir la brecha existente, una motivación para continuar la construcción de una sociedad justa.

 

Presentación de carteles

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Los participantes presentaron en carteles su trabajo de investigación. Los ponentes del curso no solo evaluaron, sino mantuvieron un diálogo de alta calidad con los autores de los trabajos presentados, y la riqueza de la discusión entre estudiantes y expertos derivó en grandes aprendizajes tanto para unos como para otros. A pesar de la gran calidad de todos los carteles, la premiación se realizó tomando en cuenta la relación con la bioinformática: se premió el cartel “Perfilación computacional del infiltrado inmune en biopsias de tumor usando nuevos algoritmos de deconvolución en datos transcriptómicos” de Yamil Damian Mahmoud y “Evaluación de la respuesta de células T contra neoantígenos predichos en un paciente tratado con la vacuna CSF-470” de Enrique Podaza.

 

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Perspectivas a futuro

Este curso inédito se desarrolló en el más profundo sentido de colegialidad y cooperación. El aprendizaje fue profundo y útil y sin duda se puede considerar que los esfuerzos del comité organizador se vieron coronados con la participación entusiasta de todos los presentes. Uno de los éxitos intangibles del curso fue el desarrollo de nuevas redes de trabajo y comunicación, que darán pie a nuevos proyectos de investigación conjunta, colaboraciones y amistades. Esperamos que sea el primero de muchos otros eventos que abran la perspectiva de la bioinformática y su aplicación a la inmunología a muchos estudiantes e investigadores de nuestras comunidades científicas. Con IMMUNOINFORMATICS 2019, México ha iniciado su preparación para la Inmunología de última generación.

 

Texto y fotografías:  José Israel León Pedroza, MD, MSc.
 
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Supervisión y Corrección: Dra. Rosana Pelayo.

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