•  I
• a · A  I
• Accessibilitat  I
• Mapa web  I
• Cercar  I
• Directori

• ::  Sign in :: 

LOIMOS, el simulador de la pandèmia COVID19 desenvolupat per l'institut VRAIN de la Universitat Politècnica de València (UPV), juntament amb el Grup de Biologia i Evolució de Microorganismes de l'Institut Ramón y Cajal d'Investigació Sanitària (IRYCIS) de Madrid i l'empresa biotecnològica Biotechvana, ha sigut guardonat per la International Membrane Computing Society (IMCS) com a Aplicació de l'Any 2021 de la computació amb membranes.

LOIMOS va ser dissenyat per a simular escenaris epidemiològics a diferents nivells jeràrquics amb un interès per a la microbiologia, i es basa en el model de computació amb membranes que emula el comportament de les cèl·lules eucariotes vives. A diferència d'altres sistemes predictius, com els basats en l’aprenentatge automàtic (machine learning), aquesta eina crea rèpliques digitals del virus i de les persones, i les situa en un entorn físic virtual per a observar la seua evolució temporal. Té una versatilitat que fa que siga una eina molt útil en la presa de decisions sobre mesures no farmacèutiques per a limitar la transmissió de virus, tant en aquesta pandèmia, com en altres que pogueren esdevenir.

Per exemple, LOIMOS ha sigut capaç de preveure les successives ones de contagis en funció de les mesures no farmacèutiques adoptades (ús de màscares, confinaments, etc.). També ha pogut preveure l'evolució dels contagis en funció dels protocols de vacunació per segments d'edat.

“LOIMOS és un laboratori virtual que permet dissenyar escenaris virtuals de la pandèmia COVID19 i projectar la seua evolució futura. I podria aplicar-se també a l'estudi de qualsevol altra pandèmia, d'origen diferent de la provocada per aquest virus. Ens permet dibuixar múltiples escenaris, plantejar totes les preguntes i hipòtesis que vulguem i predir els seus efectes. Això ajuda moltíssim a decidir quines mesures prendre, a establir aquelles que resulten més efectives per a evitar o, almenys, limitar la propagació del virus”, destaca José M. Sempere, investigador del grup ALFA del VRAIN de la Universitat Politècnica de València.

Disseny virtual i jerarquitzat del comportament i evolució dels virus

El sistema es basa en models de computació amb membranes, clau per a poder dissenyar de manera virtual el comportament de virus en diversos entorns, condicions i nivells de gravetat. Aquests models reprodueixen els virus i les seues interaccions amb un nivell de detall sense precedents. D'aquesta manera, pot predir la incidència d'un virus en un barri, en una ciutat o en un país, sota diferents situacions, i observar la seua evolució a curt, mitjà i llarg termini.

LOIMOS és, a més, un model amb diferents nivells jeràrquics que interactuen entre si, a diferència d'altres utilitzats fins avui. D'aquesta manera, en modificar un paràmetre d'aquests nivells, permet veure els efectes no sols en aquest nivell, sinó també en tots els altres.

Entre altres variables, LOIMOS incorpora el tipus d'infeccions, asimptomàtiques o simptomàtiques; el grau d'immunitat adquirida per passar la infecció, o el període i els índexs de contagi. A més, permet definir diferents valors segons la zona i el rang d'edat de la persona infectada o la mecànica de la infecció.

“En aquest últim cas, a l'hora de simular la infecció, podem definir el seu creixement; com actua el sistema immune en un primer moment; quan es pot generar la immunitat i les probabilitats que això succeïsca (fins i tot poden ser diferents segons rang d'edat), i els efectes sobre la persona infectada (sense símptomes, símptomes lleus, símptomes greus, símptomes crítics o mort)” explica Marcelino Campos, investigador de l'IRYCIS i també del grup ALFA de l’institut VRAIN de la Universitat Politècnica de València.

Fernando Baquero, investigador de l'IRYCIS i coordinador d'aquest treball, afig que el progrés de la ciència es produeix a través d'experiments, si bé en epidemiologia no és possible dur-los a terme. “L'única possibilitat és efectuar experiments reversos, que requereixen una simulació de l'escenari epidemiològic i, si la simulació queda validada per l'observació de la realitat, es pot induir que els paràmetres que s'han utilitzat s'ajusten a la realitat, i que molt probablement la realitat queda explicada per aquests. D'altra banda, la simulació pot servir per a ‘descobrir paràmetres ocults’ i ‘associacions paramètriques complexes’ de caràcter predictiu que serien invisibles per a l'epidemiologia clàssica, basada en l'observació i el registre de fets passats. Això és el que LOIMOS aconsegueix de manera efectiva”, destaca Baquero.

Rellevància del premi

“Rebre aquest premi suposa un reconeixement molt valuós a la línia de treball que hem desenvolupat en els últims deu anys. De cara al futur, ens permet abordar altres treballs més ambiciosos basats en aquest sistema aprofitant tot el seu potencial. A més, ens mostra que la computació amb membranes és un marc de desenvolupament adequat i eficient per a la modelització de sistemes complexos, no sols en la biologia sinó també en altres ciències” conclou José M. Sempere.