Instituto de Biocomplejidad de Virginia Tech

El Instituto de Biocomplejidad de Virginia Tech (anteriormente Instituto de Bioinformática de Virginia ) era un instituto de investigación especializado en bioinformática , biología computacional y biología de sistemas . Contaba con más de 250 personas, incluyendo más de 50 profesores titulares e investigadores. La investigación en el instituto implicaba la colaboración en diversas disciplinas como matemáticas, informática, biología, fitopatología, bioquímica, biología de sistemas, estadística, economía, biología sintética y medicina. El instituto desarrolló herramientas y bases de datos ómicas y bioinformáticas que pueden aplicarse al estudio de enfermedades humanas, animales y vegetales, así como al descubrimiento de nuevas dianas para vacunas, fármacos y diagnósticos.

Los programas del instituto contaron con el apoyo de diversas agencias gubernamentales y privadas, entre ellas los Institutos Nacionales de Salud , la Fundación Nacional de Ciencias , el Departamento de Defensa de los Estados Unidos , el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos y el Departamento de Energía de los Estados Unidos . Desde su creación, el Instituto de Biocomplejidad ha recibido más de 179 millones de dólares en financiación externa. Su cartera de investigación asciende a 68 millones de dólares en subvenciones y contratos. El director ejecutivo del instituto era Chris Barrett.

En 2019, el instituto fue absorbido por el Instituto Fralin de Ciencias de la Vida en Virginia Tech después de que muchos miembros del profesorado, incluido el Dr. Barrett, fueran contratados para formar el Instituto e Iniciativa de Biocomplejidad de la Universidad de Virginia . ^{[ 2 ]}

El instituto abrió sus puertas en julio de 2000 en un espacio del Centro de Investigación Corporativa de Virginia Tech ; estuvo ubicado brevemente en el Edificio XI, luego en el Edificio X, hasta que se trasladó al Edificio XV en 2002, que fue diseñado para albergar al instituto. En enero de 2005, se mudó a un nuevo edificio en el campus principal de Virginia Tech, llamado "Instalación de Bioinformática Fase I y II", pero conservó su espacio existente en el CRC. En 2011, el instituto trasladó su oficina de la Región de la Capital Nacional al edificio de Virginia Tech en Arlington, Virginia . ^{[ 1 ]} En 2015, el Instituto de Bioinformática de Virginia fue renombrado y renombrado discretamente como "Instituto de Biocomplejidad". ^{[ 3 ]} En noviembre de 2016, la sede del instituto en el campus principal de Virginia Tech fue dedicada como Steger Hall, en honor al expresidente de Virginia Tech, Charles Steger . ^{[ 4 ]}

El Laboratorio de Computación Avanzada e Informática se dedica a la "Informática de Políticas", incluyendo el Laboratorio de Dinámica de Redes y Simulación Científica. Se dedica a la investigación y el desarrollo en modelado basado en la interacción, simulación y análisis asociado, diseño experimental y herramientas de apoyo a la toma de decisiones para la comprensión de grandes sistemas biológicos, de información, sociales y tecnológicos. Incluye el proyecto del Sistema Integral Nacional de Gestión de Incidentes para desarrollar un sistema que proporcione a las fuerzas armadas de Estados Unidos información operativa detallada sobre las poblaciones afectadas por una posible crisis. También incluye el proyecto "Modelado de la Dinámica de Enfermedades en Redes Grandes, Detalladas y Coevolutivas", que apoya el desarrollo de modelos informáticos de alto rendimiento para el estudio de redes de gran tamaño.

La División de Ciberinfraestructura desarrolla métodos, infraestructura y recursos principalmente para la investigación de enfermedades infecciosas. El “Centro de Integración de Recursos de Patosistemas - Centro de Recursos Bioinformáticos para Enfermedades Bacterianas” tiene como objetivo integrar información sobre patógenos, proporcionar recursos y herramientas para analizar datos genómicos, proteómicos y de otro tipo derivados de la investigación de enfermedades infecciosas. Forma parte del Centro Regional de Excelencia del Atlántico Medio para la Investigación en Biodefensa y Enfermedades Infecciosas Emergentes, que se centra en la investigación para permitir una defensa rápida contra el bioterrorismo y las enfermedades infecciosas emergentes . Las enfermedades y los agentes causantes de enfermedades específicos que se investigan incluyen el ántrax , el virus del Nilo Occidental , la viruela y la criptosporidiosis. La división colabora con la Universidad de Georgetown y los Sistemas Sociales y Científicos en el Centro Administrativo del Centro de Recursos de Investigación en Proteómica (PRC) financiado por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas para el proyecto de Investigación en Proteómica para la Biodefensa. El equipo ayuda a diseñar, desarrollar y mantener un sitio web de acceso público que contiene datos y protocolos tecnológicos generados por cada Centro de Investigación de Referencia (PRC), así como un catálogo que enumera los reactivos y productos disponibles para su distribución pública.

La División de Sistemas Biológicos desarrolla métodos computacionales para el estudio de redes bioquímicas mediante datos experimentales. Desarrolló COPASI (Complex Pathway Simulator), un paquete de software de código abierto que permite a usuarios con conocimientos matemáticos limitados construir modelos y simulaciones de redes bioquímicas. También desarrolló GenoCAD, un entorno de diseño asistido por ordenador basado en la web para biología sintética.

La División de Informática y Sistemas Médicos se centra en la genética humana y las enfermedades, especialmente el cáncer y los trastornos neurológicos. Colabora con Carilion Clinics, la Facultad de Medicina e Instituto de Investigación Virginia Tech Carilion , y otras universidades y agencias gubernamentales.

El Laboratorio de Dinámica de Redes y Simulación Científica de ACDIL desarrolla programas de modelado, simulación y análisis basados ​​en la interacción, diseño experimental y herramientas de apoyo a la toma de decisiones para la comprensión de sistemas complejos y de gran tamaño. Simulaciones informáticas multiescala, de alta resolución y extremadamente detalladas, permiten la investigación formal y experimental de estos sistemas.

El Laboratorio de Análisis Social y de Decisiones se centra en el uso y desarrollo de tecnología analítica en las áreas de política de salud pública, política de seguridad nacional e internacional y política pública y social.

El Laboratorio de Inmunología Nutricional y Medicina Molecular se fundó en 2002 para investigar los mecanismos fundamentales de la inmunidad intestinal entérica e identificar biomarcadores y dianas terapéuticas para enfermedades inflamatorias e inmunomediadas. El centro ha descubierto el mecanismo de acción subyacente a las acciones antiinflamatorias del ácido linoleico conjugado en la enfermedad inflamatoria intestinal, así como los efectos sensibilizadores a la insulina y antiinflamatorios del ácido abscísico . Su Programa del Centro para el Modelado de la Inmunidad a Patógenos Entéricos aplica técnicas de computación de alto rendimiento para modelar y simular sistemas inmunológicos humanos y ayudar a los inmunólogos a realizar experimentos in silico rápidos para acotar el diseño experimental, validar sus hipótesis y ahorrar tiempo y costes de laboratorio significativos. Este laboratorio también colabora con el Centro de Salud Global de la Universidad de Virginia, el Departamento de Gastroenterología de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y otras facultades de medicina, y lidera varios ensayos clínicos en humanos sobre terapias más seguras para enfermedades inflamatorias e inmunomediadas. Recientemente, ha establecido una colaboración con la División de Gastroenterología de la Clínica Carilion para poner en marcha un programa conjunto de investigación traslacional sobre enfermedades inflamatorias intestinales.

El instituto ocupa más de 12 000 m² (130 000 pies cuadrados ⁾ en el campus de Virginia Tech, incluyendo más de 3700 m² (40 000 pies cuadrados ⁾ de espacio para laboratorios, diseñado para ofrecer flexibilidad y albergar instalaciones informáticas y de laboratorio. El instituto ocupa 460 m² (5000 pies cuadrados ⁾ en Alexandria , Virginia , como parte de la Región de la Capital Nacional de Virginia Tech . La infraestructura del instituto incluye instalaciones centrales que integran capacidades de generación y análisis de datos de alto rendimiento.   

El Centro de Computación Central cuenta con tres centros de datos que ocupan más de 340 m² (3700 pies cuadrados ) ^, con más de 250 servidores que suman más de 10,5 terabytes de memoria RAM, distribuidos en más de 2650 núcleos de procesador. Dispone de una red de almacenamiento con más de 1 petabyte de disco y 3 petabytes de cinta, ampliable hasta 50 petabytes. 

El Laboratorio de Investigación Genómica cuenta con 600 m² (6500 pies cuadrados ⁾ de espacio de laboratorio ubicado en el edificio principal del instituto. Posee secuenciadores genómicos de última generación Roche GS-FLX , Illumina e Ion Torrent. Incluye el Centro Nacional de Microarrays Personalizados de Affymetrix para el diseño de microarrays personalizados, el procesamiento de muestras y servicios analíticos. 

El Núcleo de Análisis de Datos ofrece un servicio integral para analizar datos ómicos y otros datos, desde datos brutos hasta figuras y textos listos para su publicación. También proporciona ensamblaje y anotación de secuencias Nexgen; diseño, análisis e interpretación de microarrays; análisis de datos de espectrometría de masas; control de calidad de datos; generación de hipótesis; diseño experimental; análisis estadístico de datos.

Los programas para estudiantes de primaria y secundaria incluyen "Kids' Tech University" (un programa de investigación educativa para despertar el interés en las disciplinas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas), la Cumbre Estudiantil sobre el Cambio Climático para profesores y estudiantes, y pasantías de verano para estudiantes de secundaria.

Los programas de pregrado incluyen experiencias de investigación para estudiantes de pregrado en microbiología y biología de sistemas, y un Instituto de Investigación de Verano para estudiantes extranjeros y locales.

El instituto alberga el programa de posgrado en Genómica, Bioinformática y Biología Computacional de Virginia Tech, y acoge a estudiantes de diversos departamentos de Virginia Tech.

• Sitio web del Instituto de Biocomplejidad de Virginia Tech . Archivado del original el 4 de diciembre de 2015. Consultado el 27 de diciembre de 2015 .