El biólogo computacional Narek Dshkhunyan apunta contra el COVID-19, célula x célula

Para los biólogos computacionales como Narek Dshkhunyan, la guerra contra las enfermedades y los virus se lleva a cabo con armas de cálculos complejos: modelos estadísticos, datos algorítmicos y técnicas de aprendizaje computacional. Al trabajar con modelos matemáticos sofisticados en laboratorio, Dshkhunyan aprende cómo las células individuales responden al virus, y en consecuencia esto lleva a terapias altamente dirigidas.

 “Los primeros casos de COVID-19 fueron al final de diciembre y para enero, los científicos ya habían secuenciado el genoma: la secuencia del ARN (ácido ribonucleico) de este virus,” explica Dshkhunyan.

Dshkhunya y sus colegas en la firma 10xGenomics, compartían un optimismo inicial que el virus iba a ser contenido rápidamente con la ayuda de centros de salud para la detección de casos, y así contener la propagación del virus. Cuando eso no sucedió, su firma, entre muchas más, redobló sus esfuerzos contra el mortal virus.

“No puedo hablar en nombre de toda la comunidad médica y biotécnica, pero puedo decir que todos están sorprendidos con la rapidez de propagación del virus y su poder devastador.”

Dshkhunyan pasó varios años estudiando la conducta de las células de manera individual ante una invasión de enfermedades o virus. “Cada enfermedad, sea COVID-19 o cáncer, afecta de una manera diferente a las células del cuerpo. Cada célula en el cuerpo es única,” explica Dshkhunyan. “Por ejemplo, cuando el virus del COVID entra en los pulmones, afecta algunas células, pero no a otras. Algunas proteínas emergen tratando de matar al virus, pero otras, no son afectadas por el virus. Cada vez que quieres tratar una enfermedad, tienes que entender en primer lugar el por qué   la enfermedad apareció, y qué cambios biológicos causó en el cuerpo, célula por célula.”

Dshkhunyan nació en 1991 en Gyumri, Armenia, tres años después del devastador terremoto que coincidió con la caída de la Unión Soviética y la guerra con Azerbaijan. Dshkhunyan recuerda su niñez como “difícil” en muchas formas.

 “Nací en la pequeña ciudad de Maralik, a 20 kilómetros del sur de Gyumri, entre Gyumri y Yerevan. Esa región llamada Shirak era compleja no sólo por el terremoto, sino por las constantes dificultades económicas,” recuerda. “Nunca veíamos la presencia de hombres en las calles, ya que la mayoría  de ellos trabajaban en Rusia. Por lo tanto, muchos niños se criaron en hogares sin la presencia paterna.”

Para Dshkhunyan, la gracia salvadora, a pesar de todas las dificultades de la Armenia post-soviética fue el respeto por la educación. “Inclusive en mi pueblo, donde lo normal era no tener electricidad por varios días, donde tenías que subir la montaña para literalmente sacar agua de las fuentes naturales para llevar a casa, la gente no reparaba en gastos para la educación de sus hijos,” recuerda.

 “Reconstruyeron las escuelas, obtuvieron los libros de texto, se aseguraron de que las escuelas tuvieran electricidad para dictar clases. En general, había esa convicción de que los niños aprendieran bien. Bajo esas condiciones, la forma de salir adelante es a través de la educación, ser una persona instruida. Me enorgullezco en decir que lo que más escuchábamos era “estudia mucho, trabaja fuerte, y así triunfarás en la vida.”

Dshkhunyan se sumergió en el mundo del conocimiento, leía todo libro que encontrara en la biblioteca, aprendió a leer ruso antes que pudiera leer armenio ya que la mayoría de los libros que quedaron eran de la época soviética. Afortunadamente, su tía materna reconoció su sed innata por el conocimiento y su interés por la ciencia en particular. Estaba en una posición en la que pudo guiarlo.

 “Mi tía era una profesora de química en la Universidad Estatal de Yerevan, y cuando la visitaba habían muchos libros de química. Al final de cada capítulo había ejercicios y yo trataba de resolverlos. Pero estos eran libros de nivel pre-universitario y yo todavía estaba en los comienzos de la secundaria,” se ríe.

Su tía inmediatamente lo empujó a que participara en competencias de ciencia. En su primera competencia contra alumnos de escuelas privadas de elite, Dshkhunyan, quien concurría a la escuela local pública, triunfó fácilmente en la Olimpíada nacional de química.

 “La gente que organizaba la olimpíada se preguntó, “¿Quién es este chico y de dónde viene?”, se ríe, “Después de eso, yo también comencé a concurrir a escuelas de elite. Fui al Anania Shirakatsy Lyceum y empecé a participar en olimpíadas internacionales de química, al principio sin ningún tipo de expectativas, solamente para ver cómo era. Gané medallas  y fue ahí que mis resultados captaron la atención del Ministerio de Educación.” Y así fue como luego de finalizar el ciclo de la escuela secundaria, lo incentivaron a continuar sus estudios universitarios en el exterior.

 “Tuve la suerte de tener mentores que me mostraron el camino. Yo no conocía el mundo más allá del pequeño lugar donde había nacido. Mi escuela secundaria fue muy, muy generosa en darme apoyo. Me ayudaron en aprender inglés y con todo el papelerío de postulación y presentación de ensayos; presenté mi documentación en universidades norteamericanas, inclusive el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), y sorprendentemente fui aceptado.”

El mudarse a Boston para concurrir al MIT después de una vida como genio de ciencias en su pueblito rural de Armenia fue un cambio muy significante en la vida de Dshkhunyan. En el MIT, todo estaba relacionado con ciencia de la computación, matemáticas y estadística. Y por primera vez, se dio cuenta del poder de las herramientas de computación para estudiar todo en el universo, desde la más pequeña molécula a las ondas de radio emitidas desde otras galaxias.

En la universidad MIT también descubrió una comunidad Armenia pujante. Recibió becas de la UGAB, que le permitió completar sus estudios de licenciatura y master en ciencia computacional y biología molecular.  UGAB Central realizó eventos sociales conjuntamente con  la organización MIT Armenian Society que incluyeron por ejemplo la presencia del Presidente de Armenia, gracias a estas acciones conjuntas  Dshkhunyan  logró forjar amistades que continúan hasta el presente.

Como parte de los programas globales de enseñanza internacional del área de laboratorios de investigación MIT, Dshkhunyan regresó a armenia en los veranos de 2015 y 2016 con otros colegas pertenecientes a la universidad MIT para ser mentor y enseñar a estudiantes que se destacaban en el nivel de la  escuela secundaria.  Dshkhunyan fundó el programa MIT Global Labs Armenia, patrocinado por la UGAB, perteneciente a la fundación Luys and Ayb Foundations, que ha construido un puente permanente para estudiantes dotados. También recientemente, HIVE Ventures, una firma de capitales de riesgo que apoya a emprendedores armenios, nombró a Dshkhunyan dentro de los “30 armenios menores de 30 en tecnología”.

Los trabajos de investigación de Dshkhunyan realizados en la universidad MIT lo llevó a otros lugares geográficos como a la firma Al en San Diego y Palo Alto, y finalmente a 10xGenomics en San Francisco, donde su dominio biocomputacional lo llevó a trabajar en el campo de los anticuerpos en pacientes que han sobrevivido al COVID-19, y si la transfusión de plasma en esos pacientes puede ser efectiva contra la enfermedad.

Mientras que hay mucho por descubrir acerca de la eficacia de estos tratamientos, Dshkhunyan es optimista sobre el trabajo que se ha llevado a cabo en la comunidad de la biomedicina contra el virus, y en particular, el compartir y consultar información tan vital para el desarrollo de la vacuna.

Dshkhunyan agrega, “Tenemos un dicho en nuestra compañía, que el siglo XXI deberá ser llamado el siglo de la biología humana. La guerra contra el COVID-19 ha arrojado una luz en lo que los científicos ya saben: todos los humanos y las sociedades en el mundo, no importa su estructura o diferencias culturales, comparten la misma biología y los mismos problemas. Yo puedo ser originario de un pequeño pueblo de Armenia pero como ciudadano del mundo, sé que la ciencia y la educación nos pueden ayudar a superar cualquier problema, no importa donde estemos.”

* La biología computacional es el uso de algoritmos y ordenadores para facilitar el entendimiento de problemas biológicos. Rama de las ciencias que estudia sistemas biológicos mediante el diseño, estudio y aplicación de algoritmos computacionales".