Actualizado el 26 de Octubre del 2020 (Publicado el 14 de Enero del 2017)
1.006 visualizaciones desde el 14 de Enero del 2017
785,1 KB
9 paginas
Creado hace 8a (11/09/2015)
SISGENHIV Sistema Informático de Secuencias
Genéticas de HIV
Paula Aulicino1, Agustina Bazzano2, Ignacio Saporiti2, German Biagioli2, Andrea
Mangano1, Luisa Sen1, Susana Rodríguez3, Fernando Sanz4, Federico Raggi4, Rubén
Aspres4, Gustavo Carolo4
1 Laboratorio de Biología Celular y Retrovirus, Hospital de Pediatría J.P. Garrahan
{paulicino, amangano, lsen}@garrahan.gov.ar
2 Flux IT
{agustina.bazzano, ignacio.saporiti,
german.biagioli}@fluxit.com.ar
{sprodriguez}@garrahan.gov.ar
3 Dirección Asociada de Docencia e Investigación, Hospital de Pediatría J.P. Garrahan
4 Gerencia de Sistemas, Hospital de Pediatría J.P. Garrahan
{fsanz, fraggi, raspres, gcarolo}@garrahan.gov.ar
Resumen. SISGENHIV es la primera herramienta bioinformática para el
análisis conjunto de datos clínicos y genéticos aplicada al ámbito hospitalario.
Fue construida por un equipo interdisciplinario de especialistas en biología
molecular y en informática, que tomaron el desafío de unir distintos
conocimientos y experiencias para mejorar la calidad del seguimiento de los
niños con HIV.
Abstract. SISGENHIV is the first bioinformatics tool applied to the hospital
setting for joint analysis of clinical and genetic data. It was built by an
interdisciplinary team of specialists in molecular biology and computer science,
who took the challenge of joining different knowledge and experiences to
improve the quality of monitoring of children with HIV.
1 Introducción
La idea de SISGENHIV surgió en el Laboratorio de Biología Celular y Retrovirus
del Hospital Garrahan para el estudio de la infección por HIV1, como respuesta a la
necesidad de registrar y almacenar datos genéticos y secuencias de ADN para su fácil
interpretación y vinculación a parámetros clínicos de evolución y tratamiento de los
pacientes en seguimiento infectológico en el Hospital Garrahan.
Es un ejemplo de construcción interdisciplinaria entre el lenguaje de la Biología
Molecular y la Informática que ayuda a mejorar la calidad de la atención en salud.
En este trabajo se cuenta la experiencia del desarrollo de esta herramienta y los
factores que llevaron al éxito del proyecto, haciendo foco en la dinámica de
CAIS 2015, 6º Congreso Argentino de Informática y Salud. 44 JAIIO - CAIS 2015 - ISSN: 2451-760712 colaboración entre una entidad pública con una empresa privada para generar una
solución de vanguardia para el tratamiento de HIV en niños.
El desarrollo de la herramienta fue realizado en forma conjunta entre los
investigadores del Laboratorio, los especialistas de Flux IT y el Servicio de Sistemas
del Hospital, con el apoyo de la Dirección Asociada de Docencia e Investigación.
2 Problemática
la respuesta inmune del
En el Laboratorio de Biología Celular y Retrovirus se estudia la infección por el
virus HIV en niños [1]. Una de las características del HIV es su alta tasa de mutación,
lo que genera una gran diversidad genética. Aún dentro del mismo individuo existen
miles de "cuasiespecies" virales que van evolucionando y acumulando mutaciones
para evadir
individuo y la acción de las drogas
antirretrovirales.
Para estudiar los cambios en el genoma viral, se obtienen las secuencias de ADN
del HIV a partir de las muestras de sangre de los individuos infectados, que luego
deben ser interpretadas con programas de análisis específicos que traducen la
secuencia de ADN a secuencia de proteínas [2], o que aplican modelos evolutivos
para predecir el impacto de los cambios en la progresión de la enfermedad y la
respuesta a los tratamientos [3].
Dado que las secuencias de ADN del HIV están compuestas únicamente por la
combinación de 4 letras (A, C, T, G) y pueden tener una longitud de hasta 9000
caracteres (este es el largo total del genoma del HIV), se requería un almacenamiento
en un formato adecuado (archivos .fas) y en forma disociada de los datos del
individuo que le dieron origen. Debido al número creciente de secuencias, a la
necesidad de almacenarlas de forma tal de lograr la fácil interpretación y asociarlas
con datos clínicos y bioquímicos disponibles en la historia clínica del paciente y con
otros datos genéticos y de laboratorio que podrían influir en la evolución de la
enfermedad, es que surge la necesidad de crear la herramienta bioinformática
SISGENHIV.
La generación de datos genéticos en forma de secuencias de ADN, polimorfismos
de nucleótido simple (SNPs) o variaciones alélicas es un fenómeno cada vez más
frecuente en la medicina. Sin embargo, no se encontraba una manera práctica y útil de
almacenar estos datos en forma vinculada a los datos clínicos, de tratamiento y otros
que son registrados como parte de la historia clínica del paciente.
Cabe aclarar que la información contenida en las secuencias de ADN es útil
únicamente luego de utilizar procesos de análisis que facilitan su interpretación, es
decir, se transforman los datos de las secuencias en información que luego con la
interpretación se convierten en conocimiento.
Si bien existen diferentes herramientas en bases de datos genéticas internacionales
para el análisis de secuencias de ADN del virus HIV1 y de polimorfismos presentes
CAIS 2015, 6º Congreso Argentino de Informática y Salud. 44 JAIIO - CAIS 2015 - ISSN: 2451-760713
en genes humanos relacionados con la inmunopatogenia de la infección viral, las
necesidades que se tenían en el laboratorio eran bien específicas. Se trataba no sólo de
almacenar y analizar
los datos genéticos en sí, sino también informatizar
puntualmente el proceso de trabajo de las doctoras en el laboratorio, que hasta el
momento gestionaban con planillas Excel y base Access (con sus limitaciones
asociadas). Dadas estas condiciones, se decidió hacer el desarrollo de un sistema a
medida, que permitiera además tener una fuerte comunicación con el sistema propio
del hospital y poder aprovechar los datos de la historia clínica informatizada de los
pacientes.
Uno de los mayores usos que se le da a los datos obtenidos de la secuencia de ADN
del virus y de las consultas a bases de datos externas, es para realizar un estudio
genotípico de resistencia a los antirretrovirales. A partir de la secuencia y de acuerdo a
la información reportada en las bases de datos públicas [3], se determina si el HIV del
paciente posee mutaciones de resistencia a las drogas antirretrovirales, con el fin de
guiar la elección de los tratamientos en los pacientes infectados. Este informe es
complejo, porque además de requerir
la interpretación de las secuencias con
herramientas disponibles online, el reporte de las mutaciones observadas debe
hacerse manualmente en el sistema de resultados de laboratorios del Hospital
Garrahan, tarea no sólo tediosa, sino con riesgo de cometer errores durante el pasaje
manual.
3 Desafíos
Más allá de los desafíos técnicos, uno de los mayores logros fue alcanzar un
entendimiento mutuo y generar la relación de confianza necesaria para lograr el éxito
del proyecto. La inserción de una empresa privada en una institución pública con
fuerte orientación científica no siempre es bien vista, posiblemente fundado en el
desconocimiento o en experiencias pasadas.
Por el lado informático, la clave fue lograr entender, desde un punto de vista
biológico, las necesidades y la información que maneja el personal del laboratorio en
su trabajo diario y cómo funciona el hospital en torno al manejo de estos datos. Cómo
interactúan l
Crear cuenta
Comentarios de: SISGENHIV Sistema Informático de Secuencias Genéticas de HIV (0)
No hay comentarios