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Una partitura musical para la enfermedad
Cuando se pone música, el cáncer de colon suena un poco extraño. Ese es el hallazgo de Gil Alterovitz , investigador de la Facultad de Medicina de Harvard que está desarrollando un programa informático que traduce la expresión de proteínas y genes en música. En su traducción acústica, la armonía representa la buena salud y la discordia indica la enfermedad.
Conectando los puntos : Un investigador de Harvard ha traducido genes (círculos) en música trazando la relación (líneas) entre ellos y determinando redes clave (nodos rojos). A cada red se le asigna una nota musical.
En un momento dado en cada una de nuestras células, miles de genes están produciendo sus productos moleculares mientras miles más permanecen senescentes. El perfil de qué genes están activados o desactivados cambia constantemente, con enfermedades específicas como el cáncer, por ejemplo.
Buscando una forma más simplificada de representar la compleja biblioteca de información inherente a la expresión genética, Alterovitz decidió representar esos cambios con música. Espera que los médicos algún día puedan usar su música para detectar cambios relacionados con la salud en la expresión genética temprano a través de un deslizamiento musical hacia la discordia, mejorando potencialmente el resultado de un paciente.
El primer paso en la conversión de gen a sonido fue reducir múltiples mediciones a unas pocas señales fundamentales, cada una de las cuales podría representarse con una nota diferente. Juntas, las notas formarían un acorde armónico en estados normales y saludables y se desafinarían cada vez más a medida que los signos fisiológicos clave salieran mal, lo que indicaría una enfermedad.
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Escuche ejemplos de música basada en genes.
Alterovitz empleó modelos matemáticos para determinar las relaciones entre señales fisiológicas. Al igual que los diversos sistemas de un automóvil, muchos signos fisiológicos funcionan en sincronía para mantener un cuerpo sano. Estas señales [son] no partes aisladas, dice Alterovitz. Como en un automóvil, una marcha funciona con otras marchas para controlar, por ejemplo, la dirección asistida. Del mismo modo, existen muchas correlaciones entre las variables fisiológicas. Si la frecuencia cardíaca es más alta, otras variables se moverán juntas en respuesta, y puede simplificar esa redundancia e información.
El sonido del cáncer : Una población de genes y sus proteínas relacionadas en un modelo de cáncer de colon se ha transpuesto a música. El resultado es una composición inarmónica, en comparación con muestras saludables que suenan más armoniosas.
Utilizando datos recopilados de un estudio de expresión de proteínas en el cáncer de colon, Alterovitz analizó más de tres mil proteínas relacionadas implicadas en la enfermedad. Redujo las miles de proteínas a cuatro redes clave, utilizando varias bases de datos genéticas que catalogan las relaciones entre genes y proteínas. Luego asignó una nota a cada red, y juntas, estas notas formaron un acorde armónico. Comparó la música de conjuntos de datos humanos normales y sanos con la de las muestras de cáncer de colon y descubrió que, según su modelo, el cáncer de colon sonaba inarmónico.
Los investigadores pueden traducir otras enfermedades en música ajustando el sistema que ha desarrollado Alterovitz. Por ejemplo, los investigadores pueden identificar redes de proteínas relacionadas con el trastorno de interés y luego asignar notas que, en combinación, forman acordes inarmoniosos, en comparación con sus contrapartes saludables.
Agrega que la técnica puede tener aplicaciones fuera de la medicina, como para simplificar la información para los controladores de tráfico aéreo y en cualquier otra industria que requiera el análisis de grandes conjuntos de datos. También existe la oportunidad de utilizar la música con proteínas únicamente por la música: un DJ en el área de Boston ha expresado su interés en tocar la música de Alterovitz en bares locales, una fuente de ingresos potencial para músicos y matemáticos por igual.