{"id":23619,"date":"2019-05-22T05:50:07","date_gmt":"2019-05-22T04:50:07","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=23619"},"modified":"2019-05-22T05:50:07","modified_gmt":"2019-05-22T04:50:07","slug":"la-fisica-al-servicio-de-la-salud-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2019\/05\/22\/la-fisica-al-servicio-de-la-salud-3\/","title":{"rendered":"La F\u00edsica al servicio de la Salud"},"content":{"rendered":"
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Transferencias tecnol\u00f3gicas del CERN a la Biomedicina<\/strong><\/p>\n

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Seguramente la mayor\u00eda de los lectores de la Revista Espa\u00f1ola de F\u00edsica han o\u00eddo m\u00e1s de una vez hablar del CERN. Fundado en 1954, constituye el mayor laboratorio de f\u00edsica de part\u00edculas del mundo, con veinte pa\u00edses miembros y un personal de unas 3.000 personas entre f\u00edsicos, ingenieros y personal t\u00e9cnico y administrativo de todo tipo. Seguramente est\u00e1n tambi\u00e9n al tanto de los grandes experimentos que se est\u00e1n preparando en este centro como el Large Hadron Collider (LHC), situado en un t\u00fanel circular de 27 km de longitud, destinado a elucidar el origen de la llamada ruptura de la simetr\u00eda electrod\u00e9bil y en \u00faltima instancia el origen de las masas de las part\u00edculas elementales (no de la masa del\u00a0prot\u00f3n<\/a><\/a>\u00a0o del\u00a0neutr\u00f3n<\/a><\/a>\u00a0como err\u00f3neamente se dice a veces en los medios de comunicaci\u00f3n), o del proyecto CERN Neutrino Gran Sasso (CNGS), que consiste en enviar un haz de\u00a0neutrinos<\/a>\u00a0de alta energ\u00eda desde el CERN al laboratorio subterr\u00e1neo italiano del Gran Sasso que se encuentra a 730 km, para estudiar las oscilaciones de estas huidizas part\u00edculas.<\/p>\n

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Tambi\u00e9n es muy probable que muchos lectores asocien de manera natural la palabra acelerador de part\u00edculas\u00a0 a los instrumentos que utilizan los f\u00edsicos modernos para estudiar y comprender mejor la estructura y el comportamiento de la materia a peque\u00f1as escalas. Sin embargo, de los 17.000 aceleradores de part\u00edculas que se estima existen en la actualidad en todo el mundo, aproximadamente la mitad de ellos se usan en medicina y s\u00f3lo una parte muy peque\u00f1a se usan para investigaci\u00f3n fundamental. Por este y otros motivos que se discutir\u00e1n m\u00e1s adelante, en este n\u00famero especial de la Revista Espa\u00f1ola de F\u00edsica dedicado a la f\u00edsica y las ciencias de la vida, ha parecido conveniente incluir un art\u00edculo en el que, al menos brevemente, se describieran algunas de las transferencias tecnol\u00f3gicas (spinoffs) importantes que la actividad del CERN aporta a dichas ciencias.<\/p>\n

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Es bastante razonable que, como ocurre con las ciencias del espacio, mucha gente se pregunte cu\u00e1l es la utilidad social de la f\u00edsica de part\u00edculas m\u00e1s all\u00e1\u00a0 de la adquisici\u00f3n de conocimientos fundamentales de la naturaleza. Sin embargo, es preciso se\u00f1alar que los aceleradores y detectores de part\u00edculas del CERN y otros laboratorios similares requieren el uso, y muchas veces el desarrollo, de tecnolog\u00edas de punta que obligan a una estrecha colaboraci\u00f3n con la industria\u00a0 que redunda en beneficio de ambas partes. Las transferencias tecnol\u00f3gicas que se producen en este proceso se incorporan inmediatamente a nuestra vida diaria en \u00e1reas tales como la electr\u00f3nica, procesamiento industrial y m\u00e9dico de im\u00e1genes, manejo y usos de la radiaci\u00f3n , metrolog\u00eda, nuevos materiales, tecnolog\u00edas de la computaci\u00f3n y la informaci\u00f3n, tratamiento del c\u00e1ncer, etc. En este art\u00edculo se pondr\u00e1 el \u00e9nfasis en aquellas actividades del CERN que han redundado de una forma m\u00e1s clara en beneficio de las ciencias biom\u00e9dicas.<\/p>\n

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En el \u00e1mbito de la medicina los aceleradores de part\u00edculas se utilizan con dos finalidades; una para la formaci\u00f3n de im\u00e1genes con prop\u00f3sitos diagn\u00f3sticos y otra, para terapia, principalmente oncol\u00f3gica. Desde el descubrimiento de los\u00a0rayos X<\/a><\/a>\u00a0por R\u00f6ntgen en 1895, este tipo de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica ha proporcionado una informaci\u00f3n de valor incalculable y a\u00fan sigue proporcion\u00e1ndola. Sin embargo, mucho m\u00e1s recientemente, se han desarrollado otras t\u00e9cnicas complementarias de diagn\u00f3stico basadas en los llamados radiof\u00e1rmacos. Estas sustancias radiactivas presentan idealmente la propiedad de poder ser inyectadas en el organismo humano de forma segura y de fijarse exclusivamente a determinados tejidos. Posteriormente, a medida que van desintegr\u00e1ndose, emiten ciertas part\u00edculas que pueden ser detectadas y analizadas produciendo de esta forma im\u00e1genes est\u00e1ticas o incluso din\u00e1micas de los \u00f3rganos en los que se depositaron los radiof\u00e1rmacos y, en definitiva, proporcionando informaci\u00f3n no solamente sobre la morfolog\u00eda de aquellos, sino tambi\u00e9n, en muchos casos, sobre su funci\u00f3n y metabolismo.Los radiof\u00e1rmacos se producen utilizando haces de\u00a0protones<\/a>\u00a0de alta intensidad y, como tienen una vida media muy baja, deben utilizarse cerca de donde se han creado. Se calcula que unos 20 millones de personas son diagnosticadas cada a\u00f1o mediante el uso de este tipo de sustancias.<\/p>\n

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Son t\u00e9cnicas no invasivas que dejan al descubierto lo que interesa ver y eliminar.<\/p>\n

Una de las t\u00e9cnicas de este tipo m\u00e1s utilizada en la actualidad es la Positron Emission Tomography (PET). En su aplicaci\u00f3n se utiliza normalmente un ciclotr\u00f3n para irradiar alguna sustancia que se convierte en radiactiva por\u00a0desintegraci\u00f3n beta<\/a><\/a>\u00a0positiva (emisora de positrones). Esta sustancia se une por ejemplo a la glucosa y se inyecta al paciente. Los positrones producidos se aniquilan con los\u00a0electrones<\/a>\u00a0circundantes dando lugar a dos\u00a0fotones<\/a><\/a>\u00a0de energ\u00eda muy bien definida, emitidos en direcciones opuestas. Estos\u00a0fotones<\/a><\/a>interaccionan con un material escintilador dando lugar a la emisi\u00f3n de otros\u00a0fotones<\/a><\/a>\u00a0que pueden ser detectados por fotomultiplicadores o fotodiodos para formar la imagen de los tejidos que se pretenden estudiar en funci\u00f3n de la distribuci\u00f3n de la glucosa radiactiva. Por ejemplo, en el caso del diagn\u00f3stico del c\u00e1ncer las c\u00e9lulas cancerosas suelen consumir m\u00e1s glucosa que las c\u00e9lulas sanas debido a su mayor vascularizaci\u00f3n y a su mayor actividad metab\u00f3lica y reproductiva, produciendo por tanto una mayor emisi\u00f3n de\u00a0fotones<\/a><\/a>. Por el contrario, las zonas donde el tejido presente mayor n\u00famero de c\u00e9lulas muertas brillar\u00e1n menos debido a la menor concentraci\u00f3n de glucosa radioactiva, lo cual puede ser muy \u00fatil para el diagn\u00f3stico de infartos y otras lesiones.<\/p>\n

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De acuerdo con David Townsend, uno de los pioneros en el desarrollo de la tecnolog\u00eda PET, aunque \u00e9sta no fue inventada en el CERN, una cantidad esencial e inicial de trabajo desarrollado en el CERN\u00a0 a partir de 1977 contribuy\u00f3 de forma significativa al desarrollo del PET 3D. La tecnolog\u00eda PET alcanza su grado m\u00e1s alto de utilidad diagn\u00f3stica cuando se combina con la Computed Tomography (CT). La CT es un m\u00e9todo de formaci\u00f3n de im\u00e1genes tridimensionales a partir del procesamiento digital de un gran n\u00famero de im\u00e1genes bidimensionales de\u00a0rayos X<\/a><\/a>. Inicialmente, las diferentes im\u00e1genes se obten\u00edan alrededor de un solo eje de rotaci\u00f3n y de ah\u00ed su nombre original de Computed Axial Tomography (CAT).<\/p>\n

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La t\u00e9cnica combinada PET\/CT es uno de los desarrollos m\u00e1s excitantes de la medicina nuclear y la radiolog\u00eda modernas. Las reconstrucciones de im\u00e1genes CT permiten el diagn\u00f3stico precoz de tumores bas\u00e1ndose en sus caracter\u00edsticas morfol\u00f3gicas, mientras que la tecnolog\u00eda PET es capaz de diferenciar con grane eficiencia los tejidos malignos de los benignos. La fusi\u00f3n PET\/CT permite ahora integrar las im\u00e1genes morfol\u00f3gica y fisiol\u00f3gica en una \u00fanica imagen. El prototipo del scanner ART, el Partial Ring Tomograph (PRT), fue desarrollado en el CERN en 1980 y 1990 por David Townsend, Mart\u00edn Wensveen y Henri Tochon-Danguy, y evaluado cl\u00ednicamente en el departamento de medicina nuclear del Hospital Cantonal de Ginebra. ART puede considerarse como el precursor de la parte PET del moderno scanner PET\/CT, que ha producido un impacto extraordinario en la tecnolog\u00eda de im\u00e1genes con fines m\u00e9dicos. Adem\u00e1s, el CERN continua hoy en d\u00eda contribuyendo a este campo fundamental de la medicina moderna mediante proyectos como Clear PET, Clear PEM, HPD PET etc.<\/p>\n

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Sin embargo, la importancia del CERN en el desarrollo de las tecnolog\u00edas PET o CT, y en general de todo tipo de scanner, va mucho m\u00e1s all\u00e1. En efecto, todo este tipo de dispositivos se basa, de una forma u otra, en los detectores desarrollados a finales de los\u00a0 sesenta en el CERN por George Charpak. Su trabajo fue reconocido en 1992 con la concesi\u00f3n del Premio Nobel de F\u00edsica por su invenci\u00f3n y desarrollo de detectores de part\u00edculas, en particular de la c\u00e1mara proporcional multihilos, que produjo una revoluci\u00f3n en la t\u00e9cnica de exploraci\u00f3n de las partes m\u00e1s \u00edntimas de la materia. Los detectores desarrollados por Charpak se usan a\u00fan para todo tipo de investigaciones m\u00e9dicas y biol\u00f3gicas y podr\u00edan eventualmente sustituir completamente a las placas fotogr\u00e1ficas en la radio-biolog\u00eda aplicada. La velocidad creciente con la que permiten registrar las im\u00e1genes en radio medicina conducen a una menor tiempo de exposici\u00f3n y a menores dosis de radiaci\u00f3n indeseada recibida por los pacientes.<\/p>\n

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Como es bien sabido, una de las herramientas terap\u00e9uticas esenciales en el campo de la oncolog\u00eda es la radioterapia. Dicho tratamiento se aplica hoy en d\u00eda aproximadamente a la mitad de los pacientes de c\u00e1ncer. En cierto modo se puede considerar como una forma sutil de cirug\u00eda donde el bistur\u00ed es reemplazado por un haz colimado de part\u00edculas capaz de esterilizar las c\u00e9lulas malignas mediante la inactivaci\u00f3n de su ADN, impidiendo as\u00ed su reproducci\u00f3n. Tradicionalmente, la radioterapia se ha basado en el uso de\u00a0rayos X<\/a><\/a>\u00a0(fotones<\/a><\/a>),\u00a0electrones<\/a>\u00a0y, m\u00e1s recientemente,\u00a0hadrones<\/a><\/a>, es decir, part\u00edculas capaces de interaccionar fuerte o nuclearmente, si bien no es \u00e9sta la propiedad m\u00e1s interesante de estas part\u00edculas para las aplicaciones radioterape\u00faticas. Los haces de\u00a0rayos X<\/a><\/a>\u00a0y los\u00a0electrones<\/a>\u00a0se obtienen normalmente a partir de aceleradores lineales como los del CERN, aunque mucho m\u00e1s peque\u00f1os, y se apuntan hacia los tumores con la energ\u00eda, direcci\u00f3n y colimaci\u00f3n apropiadas para optimizar su efecto destructivo sobre los mismos. Por su parte, los\u00a0neutrones<\/a>\u00a0pierden energ\u00eda en el interior del organismo de una forma diferente, lo cual les hace m\u00e1s indicados para el tratamiento de ciertos tipos especiales de tumores. Se obtienen a partir de las colisiones de\u00a0protones<\/a>, previamente acelerados en un ciclotr\u00f3n, con n\u00facleos de berilio. Este hecho hace que esta terapia sea bastante m\u00e1s cara que las anteriores, pero a cambio el ciclotr\u00f3n puede ser usado tambi\u00e9n para la producci\u00f3n de radiof\u00e1rmacos.<\/p>\n

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El estudio de las posibilidades de utilizaci\u00f3n de haces de\u00a0hadrones<\/a><\/a>\u00a0en la terapia del c\u00e1ncer tuvo su origen en el trabajo seminal de R.R Wilson titulado Radiological Use of Fast Protons (Radiology 47, 1946). En dicho art\u00edculo se pon\u00eda de manifiesto que los\u00a0protones<\/a>, as\u00ed como otras part\u00edculas cargadas pesadas, presentan la propiedad \u00fanica de que al penetrar en el cuerpo humano depositan la mayor parte de su energ\u00eda a una preofundidad que depende de su energ\u00eda inicial. Este hecho permite seleccionar cuidadosamente el \u00e1rea que se quiere irradiar, preservando de dicha radiaci\u00f3n al tejido sano que pudiera encontrarse a menor profundidad. Adem\u00e1s, como las part\u00edculas se detienen a una distancia de la superficie bien definida por la energ\u00eda del haz, tampoco resultar\u00edan da\u00f1adas las c\u00e9lulas situadas detr\u00e1s del blanco seleccionado.<\/p>\n

\"Resultado\"Resultado<\/p>\n

Sin embargo, la importancia del CERN en el desarrollo de las tecnolog\u00edas PET o CT, y en general de todo tipo de scanner, va mucho m\u00e1s all\u00e1.<\/p>\n

En contraste, la energ\u00eda depositada por los\u00a0rayos X<\/a><\/a>\u00a0alcanza su m\u00e1ximo cerca de la superficie de entrada y decae exponencialmente hasta que abandona el cuerpo humano en el lado opuesto, haciendo por tanto muy dif\u00edcil seleccionar la zona que quiere irradiarse sin da\u00f1ar otras \u00e1reas de c\u00e9lulas sanas. El trabajo de Wilson de 1946 condujo a toda una nueva l\u00ednea de investigaci\u00f3n experimental, principalmente en el Lawrence Berkeley Laboratory, que ha dado lugar al desarrollo de una nueva clase de terapias antitumorales basadas en la irradiaci\u00f3n con\u00a0protones<\/a>\u00a0y m\u00e1s recientemente con iones de carbono. Estas t\u00e9cnicas han sido aplicadas en m\u00e1s de 40 centros de todo el mundo, y de ellas se han beneficiado hasta la fecha m\u00e1s de 50.000 pacientes. No obstante, contin\u00faan investig\u00e1ndose nuevas formas de intentar mejorar el ratio entre la energ\u00eda depositada en las c\u00e9lulas tumorales y en el tejido sano.<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

En la actualidad, el CERN se encuentra involucrado en diversos proyectos relacionados con la hadronterapia. Por ejemplo, en el dise\u00f1o de un acelerador de\u00a0protones<\/a>\u00a0e iones de carbono dedicado exclusivamente a usos m\u00e9dicos conocido como Proton Ion Medical Machine Study (PIMMS). Otro proyecto interesante es la realizaci\u00f3n de las pruebas del Linear Booster ( LIBO), capaz de acelerar una haz de\u00a0protones<\/a>\u00a0hasta 200 Mev (los hospitales habiualmente utilizan energ\u00edas en torno a los 65 MeV) y que estar\u00eda especializado en el tartamiento de tumores profundos.<\/p>\n

Finalmente, y situ\u00e1ndonos en un plano de investigaci\u00f3n a un nivel m\u00e1s b\u00e1sico, es interesante se\u00f1alar que en octubre de 2006 se presentaron los primeros resultados de un experimento llevado a cabo en el CERN con potencial para futuras aplicaciones en la terapia del c\u00e1ncer. Se trataba del Antiproton Cell Experiment (ACE), que constituye la primera investigaci\u00f3n realizada hasta la fecha sobre efectos biol\u00f3gicos de los antiprotones. Los antiprotones se comportan como los\u00a0protones<\/a>\u00a0cuando entran en el organismo, pero generan mucha m\u00e1s energ\u00eda en el blanco seleccionado debido a du aniquilaci\u00f3n con los\u00a0protones<\/a>\u00a0existentes en los n\u00facleos de los \u00e1tomos de las c\u00e9lulas, y adem\u00e1s depositan esta energ\u00eda de una forma biol\u00f3gicamente m\u00e1s efectiva.<\/p>\n

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\u00a0Se busca antimateria contra el C\u00e1ncer. Los resultados muestran que los antiprotones son cuatro veces m\u00e1s efectivos que los protones<\/a> para destruir c\u00e9lulas vivas. (Foto: Especial CERN )<\/p>\n

Evaluando la fracci\u00f3n de c\u00e9lulas supervivientes despu\u00e9s de la irradiaci\u00f3n con el haz de antiprotones, el experimento ACE ha encontrado que a eficiencia de \u00e9stos es unas cuatro veces mayor que la de los\u00a0protones<\/a>, mientras que el da\u00f1o producido a las c\u00e9lulas situadas antes del blanco era b\u00e1sicamente el mismo. De acuerdo con Michael Holzscheiter, portavoz del experimento ACE, este hecho podr\u00eda ser extremadamente importante para el tratamiento de casos de c\u00e1ncer recurrente, donde este tipo de propiedad es vital. La tecnolog\u00eda desarrollada previamente en el CERN para la obtenci\u00f3n de haces de antiprotones de buena calidad a la energ\u00eda apropiada es esencial para este prometedor experimento, que dif\u00edcilmente podr\u00eda haberse realizado en ning\u00fan otro laboratorio. \u00c9ste es por tanto un magn\u00edfico ejemplo de c\u00f3mo la investigaci\u00f3n en f\u00edsica de part\u00edculas desarrollada en el CERN puede generar soluciones innovadores con excelentes beneficios m\u00e9dicos potenciales.<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

Los investigadores de ACE, en colaboraci\u00f3n con otras instituciones de todo el mundo, est\u00e1n realizando en la actualidad nuevos tests para comprobar la eficacia de este m\u00e9todo en el caso de tumores situados a mayor profundidad, y comparando sus resultados con los de otros m\u00e9todos m\u00e1s convencionales como la irradiaci\u00f3n mediante iones de carbono. Si todo sale como se espera, los beneficios cl\u00ednicos de esta nueva t\u00e9cnica podr\u00edan empezar a producirse dentro de la pr\u00f3xima d\u00e9cada.<\/p>\n

Otro ejemplo importante de tecnolog\u00eda creada en el CERN con aplicaciones a la terapia del c\u00e1ncer es el Neutron Driven Element Trasmuter. Se trata de un sistema de producci\u00f3n de radiois\u00f3topos espec\u00edficos espec\u00edficos a partir de un acelerador de\u00a0protones<\/a>\u00a0cuyo desarrollo fue liderado por Carlo Rubbia, Premio Nobel de F\u00edsica en 1984 por el descubrimiento de los\u00a0bosones<\/a><\/a>\u00a0W y Z y ex director general del CERN. La idea es utilizar el haz de\u00a0protones<\/a>\u00a0para producir\u00a0neutrones<\/a>\u00a0los cuales provocan reacciones en un ambiente apropiado donde ciertos elementos son convertidos en los is\u00f3topos deseados.<\/p>\n

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La diferencia principal entre este m\u00e9todo, seguro y barato, y el m\u00e9todo m\u00e1s tradicional de utilizar los\u00a0neutrones<\/a>\u00a0provenientes de un reactor nuclear, es que no requiere el uso de material fisionable ni funciona cr\u00edticamente, es decir las reacciones se detienen en el momento en el que el acelerador es apagado. M\u00e1s a\u00fan, el m\u00e9todo tiene la ventaja de que s\u00f3lo se producen los is\u00f3topos requeridos, lo que redunda en una importante reducci\u00f3n de impacto ambiental. Normalmente, el blanco utilizado es plomo, elemento id\u00f3neo por presentar el menor ritmo de captura de\u00a0neutrones<\/a>. Los\u00a0neutrones<\/a>\u00a0se producen por espalaci\u00f3n a partir del haz de\u00a0protones<\/a>\u00a0y permanecen en el interior del blanco de plomo, que est\u00e1 rodeado \u00a0de un deflector de grafito, hasta que su espectro se suaviza suficientemente para cubrir un gran rango de energ\u00edas que permiten su utilizaci\u00f3n para la transmutaci\u00f3n de los elementos necesarios para la obtenci\u00f3n de los is\u00f3topos deseados.<\/p>\n

\"Resultado\"Resultado<\/p>\n

El Neutron Driven Element Trasmuter\u00a0ha permitido, entre otras cosas, la producci\u00f3n de radiois\u00f3topos beta emisores como el 166Ho, 186 Re o el 188Re que son de gran importancia en braquiterapia. Dicha t\u00e9cnica, muy utilizada en el tratamiento de c\u00e1nceres ginecol\u00f3gicos y en el de c\u00e1ncer de pr\u00f3stata, es un tipo de radioterapia de proximidad donde la fuente radiactiva se sit\u00faa dentro o muy cerca de los tejidos que requieren irradiaci\u00f3n. T\u00edpicamente, la fuente radiactiva, de alta actividad y corta vida media, se encapsula en una semilla, filamento o tubo y se implanta en quir\u00f3fano en la zona deseada. Las diferentes dosis requeridas en cada caso hacen que sea fundamental disponer del mayor muestrario posible de radiois\u00f3topos con la actividad y vida media apropiadas, lo cual convierte al Neutron Driven Element Trasmuter en una herramienta valios\u00edsima para el futuro de este tipo de t\u00e9cnica terap\u00e9utica.<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0 Informaci\u00f3n y computaci\u00f3n sin fronteras<\/strong><\/p>\n

CERN, \u2026 where the web was born; \u00e9ste es uno de los reclamos publicitarios que suelen utilizarse\u00a0 para hacer ver al p\u00fablico la importancia de los retornos tecnol\u00f3gicos que en este laboratorio tienen lugar. Y en efecto, fue a finales de los ochenta cuando Tim Berners-Lee desarroll\u00f3 est\u00e1ndar de Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) \u00a0e implement\u00f3 los primeros servidores web en el CERN. Su esfuerzo permiti\u00f3 la comunicaci\u00f3n f\u00e1cil y segura y el intercambio de todo tipo de informaci\u00f3n entre todos los ordenadores del mundo conectados a internet, dando lugar de esta forma a una de las revoluciones tecnol\u00f3gicas m\u00e1s importantes de las \u00faltimas d\u00e9cadas. Las repercusiones cient\u00edficas, tecnol\u00f3gicas, culturales, comerciales y de ocio de la web son ya tan conocidas que apenas merecen comentario alguno.<\/p>\n

El t\u00e9rmino Grid fue acu\u00f1ado por Ian Foster and Carl Kesselman en su libro The Grid, Blueprint for new Computing Infraestructure (Morgan Kaufman, 1998), aunque las ideas b\u00e1sicas hab\u00edan sido consideradas con anterioridad. No existe un acuerdo general sobre cual deber\u00eda ser la definici\u00f3n precisa de las tecnolog\u00edas Grid, pero hay un amplio concenso en que esta deber\u00eda contener elementos tales como recursos compartidos, virtualizaci\u00f3n, abstracci\u00f3n del acceso a los recursos y estandarizaci\u00f3n. La filosof\u00eda Grid consistir\u00eda, no s\u00f3lo en compartir informaci\u00f3n entre diferentes usuarios, sino tambi\u00e9n recursos, como por ejemplo, procesadores, tiempo de CPU, unidades de almacenamiento, as\u00ed como otros aparatos e instrumentos, de tal forma que eventualmente cada usuario tendr\u00eda acceso virtual, por ejemplo, a la capacidad de c\u00e1lculo de todos los dem\u00e1s usuarios de esa Grid. En los primeros tiempos de esta tecnolog\u00eda de la informaci\u00f3n se lleg\u00f3 a hablar de la Grid, refiri\u00e9ndose a la posibilidad\u00a0 de existencia de una \u00fanica World\u00a0 Wide Grid.<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Todo surgi\u00f3 del CERN<\/p>\n

Hasta el momento,, sin embargo, este concepto no es una realidad y m\u00e1s bien lo que se encuentra es que diferentes grupos de proyectos crean su propia Grid usando sus propias implementaciones, est\u00e1ndares y protocolos y dando acceso restringido solamente a una cierta comunidad de usuarios autorizados. As\u00ed, aunque se siguen realizando importantes esfuerzos en cuanto a la estandarizaci\u00f3n de los protocolos, no est\u00e1 claro cual ser\u00e1 el camino que este tipo de tecnolog\u00eda seguir\u00e1 en el futuro en lo que se refiere a la futura existencia de un \u00fanica Grid.<\/p>\n

En cualquier caso es importante resaltar que una vez m\u00e1s el CERN ha sido pionero en este tipo de tecnolog\u00eda. Los detectores que se est\u00e1n instalando (a estas alturas, todos instalados y en marcha) en el LHC (ATLAS, CMS, ALICE, LHCb, SUSY, etc.), son tan complejos, que han requerido cada uno de ellos el concurso de muchas instituciones de todo el mundo para su construcci\u00f3n, y lo seguir\u00e1n requiriendo para su mantenimiento cuando el acelerador empiece a funcionar (ya est\u00e1 en marcha), y, como no, para el an\u00e1lisis de los datos que se obtengan. Para hacerse una idea de la dimensi\u00f3n y complejidad de estos an\u00e1lisis baste mencionar que el compact Muon Selenoid (CMS), una vez pasado su primer filtro, deber\u00e1 almacenar informaci\u00f3n sobre el resultado de las colisiones producidas en su interior a un ritmo del orden de 100 a 200 MB por segundo durante un tiempo esperado de unos cien d\u00edas por a\u00f1o. Resulta obvio que s\u00f3lo una tecnolog\u00eda tipo Grid puede afrontar con posibilidades de \u00e9xito un reto semejante y de hecho el CERN ha inspirado varios proyectos Grid multinacionales por este motivo. Posiblemente, el m\u00e1s grande de ellos hasta la fecha sea el EGEE (Enablinbg Grids for E-Science), que conecta m\u00e1s de 150 paises y ofrece 20 000 CPUs y m\u00e1s de 10 Petabytes de memoria.<\/p>\n

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De manera an\u00e1loga a como ocurri\u00f3 con las tecnolog\u00edas de la detecci\u00f3n y aceleraci\u00f3n, las tecnolog\u00edas Grid tendr\u00e1n, y de hecho ya empiezan a tener, un fuerte impacto en las ciencias de la vida y de la salud. En este sentido, uno de los campos obvios de aplicaci\u00f3n es la bioinform\u00e1tica. Gracias a los espectaculares avances llevados a cabo en los \u00faltimos a\u00f1os en el campo de la biolog\u00eda molecular, se dispone hoy en d\u00eda de cantidades crecientes de informaci\u00f3n gen\u00e9tica de diferentes especies e individuos. Dicha informaci\u00f3n codificada en el ADN en forma de secuencia de tripletes o codones de \u00e1cidos nucleicos, que constituyen los genes que contienen la estructura primaria de las diferentes prote\u00ednas, ha sido y est\u00e1 siendo obtenida por centenares de grupos diferentes distribuidos por todo el mundo y debe almacenarse en gigantescas bases de datos de forma eficiente para su compartici\u00f3n, contrastaci\u00f3n y an\u00e1lisis.<\/p>\n

Ejemplos t\u00edpicos ser\u00edan la b\u00fasqueda de determinadas secuencias, comparaciones, b\u00fasqueda de determinadas mutaciones o alelos, etc. Resulta evidente que esta ingente labor puede verse enormemente beneficiada por el uso de tecnolog\u00edas Grid. De hecho, la Bioinform\u00e1tica, y en particular sus aplicaciones biom\u00e9dicas, han sido una parte importante del proyecto EGEE desde el comienzo del mismo.<\/p>\n

Finalmente, y como \u00faltima muestra de c\u00f3mo puede revertir en la sociedad las tecnolog\u00edas de la informaci\u00f3n y la computaci\u00f3n provenientes de la f\u00edsica de part\u00edculas, es interesante mencionar el Proyecto Mammogrid y su continuaci\u00f3n Mammogrid Plus. Liderado por el CERN, dicho proyecto de la UE utiliza la tecnolog\u00eda Grid para crear una base de datos de mamograf\u00edas que pueda ser usada para investigar un gran conjunto de datos e im\u00e1genes que, aparte de otras aplicaciones sanitarias, sea \u00fatil para estudiar el potencial de esta tecnolog\u00eda para servir de soporte a la colaboraci\u00f3n entre los profesionales de la salud de la\u00a0 UE.<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Ciencia, Tecnolog\u00eda y Sociedad<\/strong><\/p>\n

A estas alturas deber\u00eda haber quedado claro que los centros cient\u00edficos de \u00e9lite internacionales como el CERN, no s\u00f3lo nos proporcionan un conocimiento m\u00e1s profundo de la naturaleza, sino que las tecnolog\u00edas de punta que en ellos se desarrollan acaban permeando a la Sociedad y se incorporan a nuestras vidas cotidianas. El autor del art\u00edculo, Antonio Dobado, del Departamento de F\u00edsica Te\u00f3rica I de la Universidad Complutense de Madrid, ha pretendido ilustrar el hecho innegable de la conexi\u00f3n existente entre temas tan aparentemente dispares como el de la F\u00edsica de Part\u00edculas y la Biomedicina, pero ejemplos semejantes podr\u00edan haberse encontrado en pr\u00e1cticamente cualquier \u00e1rea de la actividad humana.<\/p>\n

La Sociedad no puede permanecer por m\u00e1s tiempo ajena a la Ciencia y a todo lo que trae consigo. Precisamente por eso la RSEF dedica un gran esfuerzo a la dif\u00edcil tarea de convencer al p\u00fablico de la importancia de la F\u00edsica como valor cient\u00edfico, cultural y social, como una forma rigurosa y profunda del acercamiento al conocimiento de la naturaleza, y a la vez como generadora de nuevas tecnolog\u00edas. En este sentido, es una espl\u00e9ndida noticia la inminente creaci\u00f3n de un nuevo Grupo especializado en el seno de la RSEF denominado F\u00edsica M\u00e9dica. Y, desde aqu\u00ed, aprovechamos la oportunidad para darles la bienvenida y desearles el mayor \u00e9xito en sus futuras andaduras en la b\u00fasqueda de la verdad cient\u00edfica.<\/p>\n

Fuente: Revista Espa\u00f1ola de F\u00cdSI<\/a><\/a>CA.<\/p>\n

Publicada por la RSEF con el N\u00ba 3 Volumen 21 de 2007<\/p>\n

La presente transcripci\u00f3n es de:\u00a0 Emilio Silvera<\/p>\n

Miembro numerario de la RSEF y adscrito a los Grupos Especializados de F\u00edsica Te\u00f3rica y Astrof\u00edsica.<\/p>\n

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\u00a0 Transferencias tecnol\u00f3gicas del CERN a la Biomedicina \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Part\u00edculas y mucho m\u00e1s Seguramente la mayor\u00eda de los lectores de la Revista Espa\u00f1ola de F\u00edsica han o\u00eddo m\u00e1s de una vez hablar del CERN. Fundado en 1954, constituye el mayor laboratorio de f\u00edsica de part\u00edculas del mundo, con veinte pa\u00edses miembros y un personal […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[291],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23619"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=23619"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23619\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23619"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23619"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23619"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}