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CycleCloud BigScience Challenge promueve la investigación con células madre

Hola, un placer verte por aquí. Te habla Simón Sánchez y en esta ocasión te voy a hablar sobre CycleCloud BigScience Challenge promueve la investigación con células madre

Cycle Computing ha anunciado al ganador del CycleCloud BigScience Challenge 2011. Victor Ruotti, biólogo computacional del Instituto Morgridge de Investigación, recibirá $ 10,000 en crédito de Cycle Computing y cuatro horas de soporte técnico de CycleCloud, más $ 2,500 adicionales en crédito de Amazon Web Services. El premio se utilizará para la investigación de vanguardia en células madre.

El desafío, eso fue revelado en detalle En la conferencia SC11, estuvo abierta a investigadores sin fines de lucro que pudieran aprovechar el poder de la supercomputación de servicios públicos para responder grandes preguntas científicas que tienen el potencial de ofrecer beneficios reales a la humanidad. Los resultados se publican después de una cuidadosa evaluación de los cinco finalistas. HPC in the Cloud habló con el CEO de Cycle Computing, Jason Stowe, y con el finalista ganador, Victor Ruotti, para obtener más información.

Ubicado en el campus de la Universidad de Wisconsin-Madison, el Instituto Morgridge de Investigación es una organización de investigación biomédica interdisciplinaria privada sin fines de lucro que busca acelerar el movimiento de la ciencia del laboratorio a la clínica. Ruotti trabaja en Laboratorio Thomson, dirigido por el pionero de las células madre James A. Thomson. Thomson formó parte de un equipo que transformó por primera vez células adultas en células madre llamadas células iPS en 2007. Este fue un gran paso adelante y tuvo un impacto significativo en la ciencia y la medicina en los años siguientes.

El grupo de investigación de Ruotti está trabajando en el desarrollo de un sistema de indexación de la base de conocimientos para las células madre de embriones humanos y sus derivados. La ciencia se basa en un fascinante proceso de regeneración llamado desdiferenciación, que permite a los investigadores tomar una célula adulta y transformarla en una célula embrionaria humana, y luego transformarla en diferentes tipos de células.

“Empiezas con una célula y la tratas con un cierto factor de diferenciación y estas células que son células madre embrionarias humanas se transforman en una célula en particular. Este es un proceso muy complicado porque a veces no sabemos en qué tipo de célula se están transformando «, dice Ruotti.

Explica que esto requiere la secuenciación de ARN para encontrar información adicional basada en marcadores genéticos y morfología utilizando imágenes tridimensionales. Pero aún es difícil saber en qué células se están convirtiendo. Después de ejecutar más de 1.000 secuencias de ARN diferentes, a Ruotti se le ocurrió la idea de crear una especie de diccionario para ayudar a identificar los tipos de células. Este sistema de indexación de la base de conocimientos proporcionará un porcentaje de probabilidad de que una célula determinada sea neural, cardíaca, de músculo liso o de cualquier otra célula. El trabajo que están haciendo ahora sienta las bases para su objetivo final, que es permitir avances en la biología regenerativa del mundo real.

Stowe comenta: “Lo que nos ha entusiasmado del trabajo de Víctor es el enorme potencial de la base de conocimientos que está reuniendo. Dice que si comienzo con una celda indiferenciada y quiero que termine en una dirección particular, aquí están las probabilidades de que eso suceda. Pero el bloque principal aquí en términos de ejecución del análisis es la potencia de procesamiento en bruto. Aprovechando una gran cantidad de horas de procesamiento, un cuarto de millón de horas de computadora realmente debería beneficiar su investigación «.

Cuando Ruotti se acercó inicialmente al fundador del laboratorio, James Thomson, con una explicación detallada de la propuesta de la base de conocimientos, fue recibido con las cejas levantadas: «¿Puedes hacer eso?» ¿Thomson preguntó?

«Podemos si conseguimos este número de nodos de cómputo», respondió Ruotti.

«¡Oh genial! Entonces hazlo», recuerda Ruotti que le dijo a Thomson.

La base de su investigación es identificar células diferenciadas, pero para hacerlo, el equipo primero debe realizar una serie de análisis intensivos en computación. La ciencia se trataba de potencia informática. Este es exactamente el tipo de proyecto que el CEO de Cycle, Jason Stowe, tenía en mente cuando formuló el BigScience Challenge.

“Existe una gran cantidad de aplicaciones clínicas potenciales para ayudar a las personas a desarrollar tratamientos diferenciados basados ​​en células. Es ideal para responder a las grandes preguntas que no se pueden responder sin supercomputación de servicios públicos ”, dice Stowe.

Además del ganador del gran premio, los jueces del concurso seleccionaron a un finalista, Alan Aspuru-Guzik, del Harvard Clean Energy Project, por su análisis de ciencia de materiales para crear células fotovoltaicas más eficientes.

Todos los finalistas recibieron un crédito inicial de $ 500 de Cycle Computing y un crédito adicional de $ 1,000 de Amazon Web Services (AWS). Aspuru-Guzik, como finalista, también recibirá acceso a algunas de las capacidades inactivas que genera Cycle como parte de la ejecución y construcción de su software.

Los proyectos líderes se seleccionaron en función de su creatividad, beneficio para la sociedad y la oportunidad de ejecutar sus cargas de trabajo en clústeres Cycle en la nube de AWS. Además de las dos primeras selecciones, hubo otros tres finalistas en el grupo: Jesús Izaguirre de la Universidad de Notre Dame (investigación sobre diabetes); Soumya Ray de la Facultad de Medicina de Harvard (investigación sobre el Parkinson); y Martin Steinegger de TU Munich ROSTLAB (mapeo de la diversidad genómica). Los encargados de seleccionar a todos estos dignos candidatos fueron los jueces Jason Stowe, director ejecutivo de Cycle Computing; Kevin Davies, editor en jefe, Bio-IT World; Matt Wood, evangelista tecnológico de Amazon Web Services; y Peter S. Shenkin, vicepresidente de Schrödinger.

El siguiente paso, según Stowe, será conectar a Ruotti con los ingenieros de Cycle para darles una mejor idea de las cargas de trabajo específicas y los requisitos técnicos. Entonces dependerá de Ruotti y su equipo desde el punto de vista de la ejecución. Los otros finalistas también tendrán la oportunidad de continuar su investigación con los premios recibidos, y HPC in the Cloud seguramente hará referencia a resultados futuros.

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