Coordinat pel Barcelona Supercomputing Center (BSC) i finançat per la Comissió Europea, aquest centre d’excel·lència HPC recentment iniciat optimitzarà a HPC/Exascala codis per a simulacions a nivell cel·lular, cosa que omplirà el buit entre les simulacions a nivell d’òrgan i a nivell de molècula, i contribuirà al full de ruta europeu de la medicina personalitzada.
La propera generació de supercomputadors Exascala es convertirà en una eina necessària per tractar malalties a nivell individual i donar un pas endavant a la medicina personalitzada. PerMedCoE (HPC/Exascale Centre of Excellence in Personalised Medicine) és un centre d’excel·lència europeu recentment iniciat que proporcionarà una infraestructura eficient i sostenible per recolzar el desenvolupament de la medicina personalitzada i mostrar casos d’ús millorats amb HPC/Exascala, com per exemple la traducció d’informació òmica de cèl·lules individuals a models moleculars accionables de malalties.
Una de les contribucions més significatives de PerMedCoE serà l’escalat de les simulacions a nivell cel·lular a HPC/Exascala, que salvarà la bretxa entre les simulacions a nivell molecular i a nivell d’òrgan proporcionades per altres CoEs com CompBioMed i BioExcel.
“PerMedCoE impulsarà la competitivitat de la medicina personalitzada europea i aspira a convertir-se en el centre de la comunitat del software d’Exascala en aquest àmbit”, diu Alfonso Valencia, ICREA Research Professor, Coordinador de PerMedCoE i Director del Departament de Ciències de la Vida del BSC. “Aquest és el quart centre d’excel·lència coordinat pel BSC, i estem particularment contents i agraïts de liderar aquest projecte en el moment actual, quan la recerca biomèdica és més rellevant que mai”.
La medicina personalitzada obre fronteres inexplorades a tractar malalties a nivell individual combinant informació clínica i òmica. Tanmateix, el rendiment del software de simulació actual és encara insuficient per abordar problemes mèdics com l’evolució de tumors i la resposta a tractaments a nivell de cèl·lules individuals, com els tractaments específics per cada pacient. Per aquesta raó, aquest centre d’excel·lència europeu persegueix els següents objectius principals:
- Optimitzar software clau de simulació a nivell cel·lular a les noves plataformes pre-exascala per tal de contribuir al full de ruta europeu de la medicina personalitzada.
- Integrar la medicina personalitzada al nou ecosistema europeu HPC/Exascala i oferir accés a software optimitzat i adaptat a HPC/Exascala.
- Dissenyar i completar una sèrie exhaustiva de casos d’ús de medicina personalitzada per tal de promoure el desenvolupament de simulacions a nivell cel·lular.
- Construir les bases per a la seva sostenibilitat amb la coordinació de les comunitats de medicina personalitzada i HPC, i la difusió de casos d’ús, formació, experiència i bones pràctiques a la indústria, acadèmia i usuaris finals.
Tres departaments del BSC contribueixen al projecte, en un veritable esforç conjunt que enforteix la interdisciplinarietat del centre: els departaments de Ciències de la Vida i Operacions dirigiran conjuntament l’optimització de software de medicina personalitzada a arquitectures Exascala, on el departament de Ciències de la Computació contribuirà amb els inestimables coneixements adquirits a POP CoE. Ciències de la Computació i Ciències de la Vida coordinaran conjuntament els casos d’ús i crearan una plataforma d’avaluació comparativa (benchmarking) per a codis optimitzats. També contribuiran a la preparació de fluxos de treball eficients per a les comunitats d’usuaris de medicina personalitzada. El BSC aprofitarà la seva experiència en comunicació en la comunitat HPC i la seva presència a altres centres d’excel·lència per tal de fer un esforç important per posicionar aquest projecte i alinear-lo amb altres centres d’excel·lència, especialment amb BioExcel.
El centre es convertirà en un punt d’entrada del software de simulació a nivell cel·lular preparat per a Exascala, capaç de transformar la informació òmica personal en models mecanístics accionables de rellevància mèdica i de recolzar a desenvolupadors i usuaris finals amb coneixements pràctics i millors pràctiques. També connectarà desenvolupadors de software de simulació amb experts en HPC, HTC i HPDA als centres d’excel·lència POP i HiDALGO, treballarà amb altres consorcis biomèdics com ELIXIR i LifeTime, i connectarà infraestructures pre-exascala allotjades a centres com el BSC i el CSC – IT Center for Science.
Sobre PerMedCoE
PerMedCoE (HPC/Exascale Centre of Excellence for Personalised Medicine) proporcionarà un punt d’entrada eficient i sostenible a la metodologia per la traducció d’informació òmica a models de funcions cel·lulars accionables, de rellevància mèdica, preparada per a HPC/Exascala. Coordinat pel Barcelona Supercomputing Center (BSC), aquest centre d’excel·lència ha estat finançat per la Comissió Europea amb 5 milions d’Euros i tindrà lloc entre l’1 d’octubre de 2020 i el 30 de setembre de 2023. 12 socis reconeguts mundialment, tant acadèmics com industrials, i provinents de tota Europa participen al centre d’excel·lència: Barcelona Supercomputing Center (BSC), CSC – IT Center for Science, University of Luxembourg, Institut Curie, University Hospital Heidelberg, Atos Spain, KTH Royal Institute of Technology, European Molecular Biology Laboratory (EMBL), Centre for Genomic Regulation (CRG), Max Delbrück Center for Molecular Medicine (MDC), University of Ljubljana i ELEM Biotech.
Més informació:
* Peu de foto: Exemple del marc que fa possible les simulacions multiescala. PerMedCoE permetrà ampliar les simulacions multiescala que combinen models Booleans que capturen comportaments intracel·lulars i models basats en agents que estudien les dinàmiques de poblacions. Imatge de Miguel Ponce de León (PerMedCoE)
El projecte PerMedCoE ha rebut finançament del programa de recerca I innovació Horizon 2020 de la Unió Europea sota l’acord de subvenció Nº 951773.