Buscando una cura para el SIDA

Cuando un computador vale más de US$200 millones y por sus circuitos corre información sobre una posible cura para el VIH, el secreto de la fabricación de proteínas en las células humanas o cálculos para el ejército más poderoso del mundo, lo recomendable es guardarlo en un lugar bastante seguro.

El edificio, ubicado en Illinois (Estados Unidos), que alberga a Blue Waters, uno de los pocos petacomputadores que hay en el mundo, es custodiado con armamento y tiene un diseño antibombas, antitornados y antiterremotos. Cuenta con sistemas de enfriamiento de agua para disipar el calor que equivale al de 10 estufas comunes y también con plantas de energía para que ningún apagón vaya a entorpecer la velocidad a la que allí corre el conocimiento.

Ese es el lugar donde trabaja el físico colombiano Juan Perilla. Al graduarse de un doctorado en la prestigiosa Universidad Johns Hopkins, a sus manos llegaron dos tentadoras ofertas de trabajo. Una de ellas era del Departamento de Defensa de Estados Unidos, para que se sumara a un grupo de investigación que trabaja en perfeccionar un brazo robótico que pretende simular los movimientos de un brazo humano.

La otra propuesta provino del Theoretical and Computational Biophysics Group, de la Universidad de Illinois. “Es una supercasa de trabajo con supercomputadores. Esa fue la principal motivación para elegir esta opción, porque tendría acceso a Blue Waters, Titan y Mira, tres de los computadores más potentes del mundo, antes que muchas otras personas”, dice Perilla con un entusiasmo que recuerda el de un niño estrenando un juguete.

Inicio: Altas energías

En la Universidad Nacional, donde estudió física pura, Juan se interesó, como muchos de sus compañeros, por uno de los campos más exigentes: la física de altas energías. Su trabajo de grado lo dedicó a estudiar las colisiones entre protones y al final de la carrera tuvo la oportunidad de visitar el Laboratorio Nacional Fermi, donde hasta el año pasado funcionaba el Tevatrón, un acelerador de partículas atómicas que por varias décadas fue el más potente del mundo.

Al graduarse como físico, y mientras lograba entrar a uno de los posgrados con que soñaba, obtuvo una plaza de trabajo en el Hospital de Suba, en Bogotá. Cuenta con orgullo que en un año, y en compañía de otro amigo físico, Eduardo Ortega, lograron que el centro médico pasara de ser uno de los peores en el área de informática a uno de los primeros de la ciudad. Fue un trabajo que permitió derribar algunas barreras de acceso a los servicios de salud, pues las historias clínicas y las autorizaciones para los pacientes comenzaron a funcionar en tiempo real.

En ese momento las altas energías habían dejado de interesarle; mientras tanto aumentaba su curiosidad por los sistemas biológicos. En la Universidad Johns Hopkins comenzó a explorar el uso de herramientas informáticas para entender el funcionamiento de los ladrillos básicos de la vida: las proteínas. También colaboró con un grupo que analizaba información recopilada a través de electrodos instalados en el cerebro de pacientes epilépticos para luego indicar a los neurocirujanos el lugar exacto que debían extirpar para interrumpir los episodios convulsivos.
Fue el entrenamiento perfecto antes de llegar a la Universidad de Illinois y sumarse a uno de los seis grupos de investigación que por ahora tienen el privilegio de trabajar con Blue Waters. Juan explica en su jerga científica que esta supercomputadora tiene “150.000 caballos”, es decir, que su poder de computo equivale al de 150.000 computadoras portátiles trabajando juntas. Y es sólo el comienzo. Y es sólo el comienzo. La máquina completa será 10 veces mas grande.

¿Para qué tanto poder? Para estudiar la naturaleza en sus más elementales manifestaciones: las interacciones atómicas y moleculares. Estudiar las interacciones de una molécula de agua es relativamente sencillo, pues sólo está conformada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, pero una proteína humana puede estar constituida por entre 20 y 100 millones de átomos. “Como estudiamos las interacciones de cada átomo, entonces eso incrementa la complejidad computacional. Un sistema de 15 millones de átomos consume en memoria unos 100 gigas de memoria compartida” explica Juan.

Cazando el VIH

El grupo de trabajo al que se sumó el colombiano busca abrir nuevos caminos para el desarrollo de medicamentos contra el VIH. Al entender cada rincón microscópico de la cápside, una de las capas de proteínas que forman el virus, se podría buscar una “llave” para correr el cerrojo que lo protege e interrumpir su capacidad de replicación dentro de las células.

“Mi trabajo consiste en estudiar esa coraza, entender cómo se construye y las interacciones importantes que determinan su estabilidad. Si uno conoce cada detalle de la coraza, se puede hacer un diseño racional de medicamentos”.

Juan dice que ya ha sido identificado un compuesto que altera la estabilidad de esta “coraza” del VIH, aunque no se entiende muy bien cómo lo logra: “Es posible que en cinco o diez años surja un nuevo medicamento para tratar el sida”.

Como en una carrera de Fórmula 1, decenas de institutos y organizaciones en todo el mundo compiten en la construcción de nuevos supercomputadores cada vez más veloces y potentes. Los japoneses, por ejemplo, preparan la actualización del “supercomputer K” en el que planean invertir US$ 1.2 billones. Ese sería en pocos años el más poderoso del planeta.

Juan por ahora se siente satisfecho de estar a bordo de esta supermáquina en Illinois y espera en un futuro no muy lejano convertirse en director de un grupo de investigación y desarrollar sus propias ideas.