Utilizar la tecnología de los juegos de ordenador para desarrollar nuevos materiales y nuevas sustancias activas contra las enfermedades
Llevar las relaciones moleculares a la gran pantalla de la realidad virtual
La investigación bioquímica depende cada vez más de modelos y análisis informáticos precisos. Para ello es necesario que distintas disciplinas, como las ciencias naturales, la informática y la ingeniería, trabajen codo con codo. En la Universidad de Ciencias Aplicadas de Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) se ha creado un grupo de investigación que aúna los conocimientos existentes en informática visual, biomedicina y ciencia de los materiales. Con sus modelos asistidos por ordenador, el grupo pretende trasladar las relaciones moleculares a la gran pantalla de la realidad virtual y aportar así conocimientos inesperados.
La modelización por ordenador ha supuesto una revolución en las ciencias de la vida. Los procesos bioquímicos altamente complejos en humanos, animales o plantas, por ejemplo, pueden visualizarse y analizarse hasta el nivel atómico. Hoy en día, la modelización molecular es un elemento reconocido y muy fructífero de la investigación. Los métodos asistidos por ordenador también permiten predecir procesos, una ayuda inestimable en la investigación de sustancias activas o enfermedades como el cáncer.
En la Universidad de Ciencias Aplicadas de Bonn-Rhein-Sieg se ha creado un grupo de investigación cuyo objetivo es utilizar esta tecnología para encontrar respuestas a cuestiones de investigación socialmente relevantes que son difíciles o imposibles de responder utilizando únicamente métodos de laboratorio.
La cooperación vincula a los tres institutos universitarios de investigación IVC, IFGA y TREE. El objetivo de los científicos es abrir nuevas áreas temáticas y desarrollar nuevas herramientas analíticas mediante la combinación de conocimientos de diferentes áreas de especialización. La atención se centrará en la ciencia de los materiales y en cuestiones bioquímicas que puedan investigarse eficazmente con ayuda de la modelización molecular.
La abreviatura UMMBAS, que el grupo ha dado al proyecto de investigación, así lo refleja. Son las siglas de "Utilización de modelos moleculares para escenarios de aplicación bioquímica". El primer tema que se ha fijado el grupo de investigación es el estudio de la familia de las miosinas. Estas proteínas se encuentran en las células musculares y son responsables del movimiento. Su mal funcionamiento está asociado a enfermedades graves como las cardiopatías o los trastornos neurológicos.
La visualización tridimensional de los procesos a nivel atómico desempeñará un papel clave en este sentido. El Instituto de Computación Visual (IVC) del H-BRS cuenta con una amplia experiencia en la visualización de grandes cantidades de datos, el procesamiento de datos de sensores y el reconocimiento de los patrones y estructuras que contienen. Además del IVC, el Institute for Functional Gene Analytics (IFGA) y el Institute for Technology, Resource and Energy Efficiency (TREE) han puesto en marcha conjuntamente el proyecto UMMBAS.
"El proyecto avanza aún más en la digitalización de la ciencia en el H-BRS", afirma Matthias Preller, catedrático de Biología Estructural y Analítica Química y portavoz del proyecto UMMBAS. "Desarrollaremos sustancias y materiales activos de una forma colaborativa más personalizada y eficiente dentro de la universidad y con socios externos, sin restricciones de ubicación y a través de las disciplinas tradicionales".
Los científicos del H-BRS están aplicando un enfoque novedoso con la idea de crear modelos tridimensionales muy detallados a partir de los datos que se van a analizar y procesarlos simultáneamente con otros usuarios que se encuentren en otros emplazamientos. "Entorno virtual inmersivo distribuido" es el nombre del concepto, que ofrece muchas ventajas para la colaboración independiente de la ubicación, pero apenas se ha investigado en relación con cuestiones bioquímicas. El concepto de entorno virtual distribuido resulta familiar en el mundo de los juegos de ordenador, donde ya se han establecido conceptos para las interacciones cooperativas. La Universidad de Ciencias Aplicadas de Bonn-Rhein-Sieg tiene una experiencia particular en el campo de la vinculación de la visualización científica con la tecnología de los juegos de ordenador, que el profesor Wolfgang Heiden está aportando al proyecto UMMBAS.
El software de los entornos virtuales distribuidos que se están desarrollando en el marco del proyecto UMMBAS se pondrá a disposición del público a largo plazo. A corto plazo, los participantes en el proyecto esperan obtener un beneficio evidente: La colaboración entre los campus universitarios de Sankt Augustin y Rheinbach podría resultar muy beneficiosa.
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