Impacto de la Bioinformática en las ciencias biomédicas - Impacto de la Bioinformatica

Resultados y discusión

La base de datos Medline, desde el año 1960 hasta el 29 de enero del 2003, fecha en que se cerró la recogida de datos, procesó un total de 281 572 registros que abordan desde diferentes puntos de vista el campo de la IM. La cantidad de registros por quinquenio mostró un crecimiento exponencial durante las últimas cuatro décadas del pasado siglo, y en los dos primeros años del nuevo milenio, la cifra de registros alcanzó la mitad de los procesados por esta base de datos durante el quinquenio 1996-2000, que ascendió a 95 917, cifra que representa más del 30 % del total de registros (figura 1).

FIG 1. Comportamiento de la producción de artículos sobre Informática Médica en Medline, 1960-2003.

La Bioinformática, por su parte, mostró un crecimiento vertiginoso a partir de 1990, alcanzando un total de 3 649 registros hasta diciembre del 2002. Durante el último lustro se recogieron un total de 2 121 registros, el 58,1 % del total (figura 2).

FIG. 2. Comportamiento de la producción de artículos sobre Bioinformática en Medline, 1990 - 2002.

Durante la década de los años 90, se observó un crecimiento exponencial de los artículos sobre Bioinformática, en contraste con el crecimiento estable de los artículos sobre IM. Ello demuestra el desarrollo progresivo de esta nueva disciplina y su impacto cada vez mayor en las ciencias biomédicas. (figura 3)

FIG. 3. Comportamiento a escala logarítmica de la producción de artículos sobre Informática Médica y Bioinformática en la base de datos Medline, 1990 - 2002.

La Genética Médica constituye la especialidad que ha recibido mayor influencia de la Bioinformática desde su aparición en 1990 (42,5 % de los trabajos), seguida por la Bioquímica Clínica (19,5 %), así como por las Ciencias Farmacéuticas (5,8 %), la Filogenética (4,2 %), las Neurociencias (3,8 %), la Inmunología (3,2 %), la Estadística Médica (2,5 %), la Fisiología (2,5 %) y la Oncología (2,3 %)(tabla 1).

Tabla 1. Especialidades biomédicas que reciben una mayor influencia de la Bioinformática, 1990 - 2002

Estados Unidos y Gran Bretaña son los países con mayor presencia en los trabajos sobre Bioinformática indizados por Medline, con el 62 % bajo su autoría. Japón (6,3 %), Alemania (6,0 %), Francia (4,1 %), Canadá (2,4 %), Italia (2,1 %), China (1,8 %), Australia (1,7 %) y Suecia (1,4 %), completan la decena de países con mayor cantidad de artículos. La supremacía de las grandes potencias económicas mundiales en el desarrollo de esta disciplina es evidente (tabla 2).

Tabla 2. Países que publicaron mayor cantidad de artículos sobre Bioinformática, 1990 - 2002

El análisis por continentes puso de manifiesto la hegemonía de América del Norte y los países de Europa sobre el resto de las regiones del mundo (86,6 % de los artículos), aunque se destaca el progreso del continente asiático, encabezados por Japón, China, Israel, Singapur y la India (10,82 %),según se aprecia en la figura 4.

FIG. 4. Comportamiento por continentes de la producción de artículos sobre Bioinformática en Medline, 1990 - 2002

La diversificación de los objetivos de la Bioquímica y la Biología Molecular ha promovido una importante interdisciplinariedad entre especialidades como la Genética, la Microbiología, la Inmunología y la Fisiología, entre otras. Esta interdisciplinariedad, sumada al impresionante aumento de secuencias genéticas obtenidas a través de los proyectos genoma, ha permitido el surgimiento y desarrollo de la Bioinformática como una especialidad independiente.

La Bioinformática comprende tres áreas:

• ¡Error! Marcador no definido.Investigación y desarrollo de la infraestructura, sistemas de información y de comunicaciones que requiere la biología moderna. Comprende las redes y bases de datos para el genoma, estaciones de trabajo para procesamiento de imágenes. Es la Bioinformática en sentido estricto.
  
• Comprensión de cuestiones biológicas básicas, a partir de la aplicación de la ¡Error! Marcador no definido, computación, mediante la modelación y simulación. Abarca los sistemas de vida artificial, algoritmos genéticos, redes de neuronas artificiales, etcétera. Es la Biología Molecular Computacional.
  
• ¡Error! Marcador no definido.Desarrollo y utilización de sistemas computacionales basados en modelos y materiales biológicos. Incluye biochips, biosensores, computación basada en ADN, entre otros. Las computadoras basadas en DNA se emplean para la secuenciación masiva y el pesquizaje de diversas enfermedades, explotan su característica de procesamiento paralelo implícito. Es la Biocomputación.
  

Como resultado del presente estudio, se identificaron las principales formas de utilización de la Bioinformática, así como sus principales campos de aplicación.

Básicamente, los sistemas bioinformáticos se utilizan en las ciencias biomédicas para la adquisición de datos; la creación de programas para la visualización de datos y el control de reactivos y otros materiales; la generación y ensamblaje de secuencias genéticas; la elaboración de programas para análisis de datos y secuencias genéticas; la predicción de estructura de proteínas; la generación de paquetes de integración y ensamblaje de mapas genéticos, programas para la clasificación y comparación y técnicas de la Inteligencia Artificial; la gestión de datos en bases de datos especializadas y su distribución mediante las redes de comunicaciones.

Las principales aplicaciones de esta disciplina, según los resultados obtenidos del análisis en Medline, fueron: la gestión de datos en el laboratorio, la automatización de experimentos, el ensamblaje de secuencias contiguas, la predicción de dominios funcionales en secuencias génicas, la alineación de secuencias, las búsquedas en bases de datos de estructuras, la determinación y predicción de la estructura de macromoléculas, la evolución molecular y los árboles filogenéticos.

Las especialidades médicas que recibieron una mayor influencia de la Bioinformática fueron: la Genética Médica, la Bioquímica Clínica, la Farmacología, las Neurociencias, la Estadística Médica, la Inmunología, la Fisiología y la Oncología.

La Bioinformática ofrece la posibilidad de comparar y relacionar la información genética con fines deductivos, así surgen respuestas que no parecen obvias a la vista de los resultados de los experimentos. En los últimos años, se aprecia el crecimiento de una corriente de investigación y desarrollo de nuevas técnicas para la extracción del conocimiento, la minería de datos y la visualización, cuyo objetivo es acelerar los descubrimientos científicos, a partir de la reducción de los costos y el aumento del número de experimentos. Estas nuevas técnicas, útiles para la investigación de distintas enfermedades y el diagnóstico clínico, establecen el camino a seguir por bioinformáticos e investigadores durante siglo XXI, el cual se ha dado en llamar por los especialistas como "el siglo de las tecnologías de la información."

Referencias bibliográficas

1. Martín Sánchez F, López Campos G, Ibarrola de Andrés N. La convergencia de la informática médica y la bioinformática: impactos en la práctica clínica y en la educación de los profesionales de la salud. En: Servicios de Salud: ¿estrategias o tecnologías?. Madrid: Editorial Médica Panamericana, 1999.
   
2. Hagen JB. The origin of bioinformatics. Nat Rev Genet 2000;1(3):231-6.
   
3. Miller PL. Opportunities at the intersection of bioinformatics and health informatics: a case study. J Am Med Inform Assoc 2000;7(5):431-8.
   
4. Gonzalo Claros M. Bioinformática o cómo perder el tren sin darse cuenta. [En línea] http://www.ciencias.uma.es/publicaciones/encuentros/ENCUENTROS61/bioinformatica.html [Consulta: 2 enero 2003].
   
5. Kohane IS. Bioinformatics and clinical informatics: the imperative to collaborate. J Am Med Inform Assoc 2000;7(5):512-6.