Vol. 5 – Núm. 1 / Enero – Junio – 2024

Bioinformática utilizada en la detección del covid-19; Análisis del

desarrollo bioinformático en el ámbito computacional en América

Latina

Solórzano-Zambrano, O. A., & Demera-Ureta, G. (2024). Bioinformática utilizada en la

detección del covid-19; Análisis del desarrollo bioinformático en el ámbito computacional en

América Latina. Código Científico Revista de Investigación, 5(1), 87–111.

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Resumen

Los avances en la tecnología son fundamentales para el descubrimiento de las características

que poseen los diferentes virus presentados en la actualidad, como es el caso de la

bioinformática con respecto a la pandemia por covid-19, los métodos utilizados en la

secuenciación genómica del virus han contribuido de manera significativa en el análisis de

considerables cantidades de datos obteniendo información relevante durante la evolución del

virus, aportando en el desarrollo de plataformas y medicamentos que ayudaron a la disminuir

investigaciones. Este artículo tiene como objetivo realizar una revisión sistemática de la

literatura científica a partir de estudios que contengan información relevante respecto a

tecnología bioinformática. El desarrollo de esta disciplina es limitado en países que conforman

el territorio de América Latina, esto a partir de diversos factores económicos y de

infraestructura, sin embargo, existen países que han apostado al desarrollo computacional con

la tecnología bioinformática a través del desarrollo de herramientas e investigaciones

documentales lo cual les permite establecer un patrón a partir de los datos.

Palabras claves: Bioinformática, Covid-19, América Latina, Pandemia.

during the evolution of the virus, contributing to the development of platforms and drugs that

helped to reduce the impact caused by SARS-CoV-2. Bioinformatics is known as a discipline

that combines biology with computer science and information technology that through

techniques applied in data processing algorithms, statistical analysis and computational

modeling extract useful knowledge from biological data which are used in different fields

generating more and more precision in their results and above all that experts venture with this

discipline in their different studies and research. The objective of this article is to perform a

systematic review of the scientific literature based on studies that contain relevant information

regarding bioinformatics technology. The development of this discipline is limited in Latin

American countries, due to different economic and infrastructure factors. However, there are

Resumo

Os avanços da tecnologia são fundamentais para a descoberta das características dos diferentes

vírus apresentados atualmente, como é o caso da bioinformática no que diz respeito à pandemia

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da covid-19. Os métodos utilizados na sequenciação genômica do vírus contribuíram

significativamente para a análise de quantidades consideráveis de dados obtendo informações

relevantes durante a evolução do vírus, contribuindo para o desenvolvimento de plataformas e

fármacos que ajudaram a reduzir o impacto causado pelo SARS-CoV-2. A bioinformática é

conhecida como uma disciplina que combina a biologia com a ciência da computação e a

tecnologia da informação que, através de técnicas aplicadas em algoritmos de processamento

de dados, análise estatística e modelação computacional, extrai conhecimento útil de dados

biológicos que são utilizados em diferentes campos, gerando cada vez mais precisão nos seus

a tecnologia da bioinformática através do desenvolvimento de ferramentas e da investigação

documental, o que lhes permite estabelecer um padrão a partir dos dados.

Palavras-chave: Bioinformática, Covid-19, América Latina, Pandemia.

Introducción

A finales del año 2019 se desato una enfermedad denominada covid-19 ocasionando la

descubrir cómo surgió el virus, cuáles eran los síntomas además de desarrollar alguna estrategia

para contrarrestar las sintomatologías.

Es evidente que la tecnología actual es un aliado de la medicina, pues por medio de

distintas herramientas o medicamentos que ya poseen inteligencia artificial u otra disciplina

que se despliega de la informática, se ha podido disminuir riesgos de muerte en el ser humano

según el Instituto Nacional de investigación del Genoma Humano (por sus siglas en inglés,

NHGRI), relacionada con la genética y la genómica es una subdisciplina científica que implica

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el uso de ciencias informáticas para recopilar, almacenar y analizar y diseminar datos e

información biológica (Statista, 2023).

La bioinformática es una de las disciplinas científicas que ha generado mucho

protagonismo en los últimos años y ha sido relevante en la aparición del coronavirus, tomando

En este artículo se pretende plantear los avances que ha tenido la bioinformática con

relación al covid-19 durante estos años de pandemia, además de analizar el desarrollo

bioinformático que se desenvuelve continuamente en diversos países de América Latina,

conocer los diversos métodos que aportan en los resultados de muestras biológicas pues

mientras más avanza la tecnología se convierte de suma importancia informarse sobre cómo

métodos ejerciendo un papel significativo en el bienestar de los habitantes del mundo, ya no se

está inmerso de las diferentes investigaciones tecnológicas más bien se debe colaborar y

facilitar con nuevos descubrimientos, pero antes es necesario adquirir conocimientos que

permitan apostar al desarrollo de nuevas tecnologías.

Bioinformática

informática cuyo aporte más importante se dio cuando se abrió las puertas del genoma para el

entendimiento del mapa de la vida por los científicos (Graell, 2023), al unirse la biología, la

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computación y la informática, se estudia la bioinformática, principalmente los datos

acumulados sobre secuencias de ácido desoxirribonucleico (ADN) y aminoácidos (proteínas).

Todas estas secuencias son como ladrillos con los que están construidos los seres vivos (Dueñas

Rodríguez & Ticona Vilca, 2022).

contenida en secuencias moleculares tanto de ácidos nucleicos como de proteínas (Ferrelli ;

et al., 2022), visualizando a la bioinformática como un método en expansión con lazos

computacionales significantes que ayudaran en un futuro no tan lejano a desarrollar diversos

ámbitos como por ejemplo la industria y medicina.

Análisis computacional

diferentes partes del mundo, a nivel global se encuentra la disponibilidad de datos en redes

sociales, datos de rastreo digital y de otros tipos que estudian patrones de comunicación y de

comportamiento social (Arcila Calderón et al., 2021). En cuanto al pensamiento computacional

es el proceso que permite formular problemas de forma que las soluciones pueden ser

representadas como secuencias de instrucciones y algoritmos, donde la informática aplica

(Zapata Ros, 2020), en otras palabras, es una habilidad esencial del mundo digitalizado en el

que nos encontramos, no solo se trata de entender el funcionamiento de los ordenadores y la

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tecnología, sino también de aplicar ese conocimiento en el día a día para resolver problemas y

tomar decisiones efectivas (Gomez Gonzales, 2023).

Coronavirus

Coronavirus también conocido como covid-19, es una enfermedad infecciosa causada

mayores o con enfermedades subyacentes como cardiovasculares, diabetes, enfermedades

respiratorias o cáncer (OMS, s. f.).

Las personas afectadas por covid-19 pueden propagar la enfermedad aun siendo

asintomáticas, también se conoce que la transmisión de animales a humanos por covid-19 es

bajo sin embargo, se debería evitar el contacto de humanos con animales si se presentan

Para llevar a cabo esta investigación se realizó un proceso basado en cinco pasos

detallados a continuación: (1) Determinar las preguntas de investigación; (2) indagar en la

documentación pertinente; (3) seleccionar los estudios necesarios; (4) examinar los resúmenes

de los estudios y definir las palabras claves; (5) mapear los estudios primarios ya seleccionados.

Luego de ejecutar estos pasos se presentan los resultados, por lo cual para agilizar y facilitar la

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Preguntas de investigación

Con la problemática planteada y la delimitación que se define en la investigación, se

establecieron las preguntas de investigación (RQs), las mismas que fueron definidas con

relación a los objetivos de este estudio: analizar los avances de la bioinformática con relación

RQ1: ¿Cuál es el impacto de la bioinformática en la detección temprana del COVID-

19?

RQ2: ¿Qué países en américa latina se involucran en el desarrollo y/o estudio

computacional o bioinformático?

RQ3: ¿Los métodos bioinformáticos han evolucionado en el ámbito computacional

Criterios de inclusión y exclusión

Durante la selección de estudios se tomó en cuenta los títulos y resúmenes

correspondientes en los cuales se determinaron los siguientes criterios de inclusión y exclusión,

mismos que se visualizan en la Tabla 1:

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Tabla 1

Criterios de inclusión y exclusión

Criterios de inclusión

Bibliotecas Digitales y Cadenas de Búsquedas

Se consideraron las siguientes bibliotecas digitales para realizar la revisión de literatura:

ACM Digital Library, Science Direct y Scopus; debido a que presentan una amplia gama de

publicaciones relacionadas a la informática e ingeniería, con una base de datos extensa y

consistente en informacion.

Como primer paso en la búsqueda inicial se utilizó palabras claves y términos

relacionados:

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Evaluación de calidad

Para concluir con la búsqueda se propuso normas de calidad las mismas que ayudaron

a depurar los estudios que no cumplían con lo establecido y de esta manera refinar los

seleccionados, se llevó a cabo a través de tres parámetros expuestos de la siguiente manera:

Cada uno de los parámetros comprenden de una calificación la cual se encuentra

detallada en la tabla 2, esta puntuación ayudó a la selección de los artículos primarios, donde

solo aquellos que obtengan la calificación igual o mayor a 2.5 serán los seleccionados para

utilizar en este trabajo de investigación.

Calificación de los parámetros de la evaluación de calidad

Parcialmente

En cuanto a la RQ2 que se focaliza en los países de América Latina, los cuales se

involucran en el desarrollo y/o estudio computacional o bioinformático, se puede indicar que

en comparación de América del Norte, Europa y Asia (J. Murillo et al., 2021) los países

latinoamericanos presentan muchas dificultades, encontrándose con varias barreras que

Argentina, México y Colombia tienen programas de pregrado y posgrado en bioinformática

relativamente avanzados en comparación en otros países de América Latina, pues, algunas

regiones se desarrollan más rápido que otras (Ras et al., 2021; Dorn et al., 2021), estos países

poseen alrededor del 98% de los artículos de bioinformática en el periodo comprendido entre

1991 y 2016, quedándose atrás Ecuador y Venezuela, que en el mismo lapso de tiempo llegaron

debido a las limitaciones que se presentan con los convencionales métodos de diagnóstico

como el PCR en tiempo real y las pruebas serológicas la comunidad científica ha tenido que

innovar (Aquino Jarquin, 2021), realizar pruebas aplicando modelos in silicio (Lin et al., 2021),

in vivo e in vitro para la disección de enfermedades cardiovasculares (Iop, 2021), también el

NGS (secuenciación de nueva generación), que se refiere a la tecnología que analiza el ADN

genéticos, la comprensión del cáncer hasta predecir la respuesta a diferentes fármacos (Santos

Simarro, 2022; Kadri et al., 2022).

Para finalizar, en lo que corresponde a la RQ4 Hoy se hace referencia en cuanto a la

eficacia de las pruebas diagnóstico del COVID-19 mediante el uso de procedimientos

bioinformáticos, pues bien, no se puede determinar con certeza si la eficiencia de las pruebas

del coronavirus han mejorado por los procedimientos bioinformáticos, debido a que los

información compleja de manera más efectiva y sistemática (Bauer et al., 2020), los

procedimientos bioinformáticas ayudan en el descubrimiento de taxonomía y el origen animal

del SARS-CoV-2 (J. Murillo et al., 2021), o utilizándose en el análisis del acoplamiento

molecular del SARS-CoV-2 (Florez & Singh, 2020)..

de un análisis a la literatura, se han descubierto diversos procesos relacionados a la tecnología

y bioinformática los mismos que han aportado al estudio de la pandemia, esto se obtuvo a través

de los 32 artículos seleccionados en los cuales se destaca lo siguiente:

coronavirus-2 (SARS-Cov-2) se trata de un síndrome respiratorio severo altamente

transmisible las primeras investigaciones fueron realizadas en animales que

potencialmente pueden ser reservorios del virus (Buonocore et al., 2020; Frankish et al.,

2021), debido a que las investigaciones arrojaron grandes cantidades de datos y esto se

et al., 2020; Tan et al., 2023), incluyendo también enfoques a otras enfermedades

infecciosas (Cunningham Oakes & Trivett, 2022).

en datos epidemiológicos y clínicos para identificar el patrón de mutación del SARS-

CoV-2 utilizando tecnologías de Big Data, aprendizaje profundo e inteligencia artificial

(Tan et al., 2023). En América Latina se llevó a cabo el análisis del genoma SARS-

CoV-2 utilizando protocolos de laboratorio y canales bioinformáticos esto en siete

países; Argentina, Bolivia, Brasil, Costa Rica, Colombia, México y Perú, obteniendo

los datos de la plataforma llamada GISAID considerando las variantes Gamma, Mu y

Lambda que predominan en Sudamérica (Molina Mora et al., 2023).

de fármacos teniendo en cuenta la velocidad de la enfermedad la reutilización de

fármacos (Naasani, 2021), podría ser una estrategia, para ello se utilizó el recurso

se necesitaba la distribución, esto para reducir de alguna manera el impacto de la

pandemia, por lo que se utilizó datos de redes sociales con enfoques bioinformáticos,

identificando dónde se necesitaba el tratamiento con mayor premura (Chen et al., 2022).

implementar capacitaciones acorde al país y región que sea relevante y aplicable esto

incluye la biodiversidad, las enfermedades raras y transmisibles, las enfermedades

tropicales y la investigación de cultivos nativos (Ras et al., 2021), en el país hondureño

se realizan búsquedas de genes de resistencia de plantas gracias al genoma completo

de Coffea arábica y el desarrollo de múltiples herramientas bioinformáticas (Moncada

et al., 2022), por medio de abordajes bioinformáticos se efectúan búsquedas de

secuencias únicas en el genoma de Azospirillum brasiliense Az3 esto es realizado por

empresas productoras de inoculantes para la formulación de bioinsumos en Sudamérica

(Coniglio et al., 2020).

La bioinformática ha desempeñado un papel crucial en el transcurso de la pandemia por

covid-19, a través del análisis de datos ha identificado el comportamiento del virus, su

composición y estructura, colaborando en el diseño de tratamientos y vacunas, además de dar

lugar a muchos cambios en los paradigmas y enfoques tecnológicos, existen diversas

herramientas bioinformáticas encargadas de rastrear la evolución patógena del virus. SARS-

CoV-2, pero esta tecnología también aporta en dar solución a diversos campos como la

medicina, farmacéutica y hasta las industrias, por ello, es que el término cada vez se encuentra

diversas investigaciones, con el fin de desarrollar herramientas que brinden solución a los

distintos campos.

Concusión

secuenciación genómica del virus, identificando variantes y rastreando el comportamiento del

virus. Cabe recalcar que le bioinformática ha contribuido de manera efectiva en el desarrollo

de vacunas a través de la identificación de antígenos y analizando enormes cantidades de datos

que examinaban la eficacia de las vacunas. A raíz de emerger el SARS-CoV-2 y la constante

evolución de la bioinformática a nivel mundial se ha podido colaborar entre distintas regiones

latinoamericanos que se encuentran con mayor incursión en la investigación y desarrollo de

herramientas con tecnología bioinformática, como es el caso de México, Argentina y Brasil,

siendo las principales naciones que realizan investigaciones relacionadas a este campo y

promueven a través de diversas organizaciones públicas y privadas la incursión en esta

disciplina, no solo para el ámbito médico, sino también en la biología, agricultura, industrias y

bioinformática está emergiendo como una técnica valiosa en cada uno de los campos en que se

la aplica, convirtiéndose en un pilar fundamental dentro de la investigación científica por lo

que cada vez más la región latinoamericana busca inmiscuirse con alianzas entre países vecinos

en el conocimiento y desarrollo tecnológico.

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