El “mago” de las moléculas

(Agencia CyTA-Fundación Leloir. Por Soledad Llarrull)-. A Luciano Abriata (37) no le enseñaron mucho de átomos, enlaces y moléculas en la secundaria; pero ahora le sobra “buena química” con ellos. Lleva más de una década estudiando estructuras de proteínas y, en los ratos libres, desarrolla una aplicación web que ayuda a estudiantes e investigadores a visualizar en 3D moléculas y macromoléculas, a obtener información preliminar para reducir cálculos experimentales y a interpretar resultados. Todo esto, con mínimos recursos, como prioriza alguien que hizo ciencia en la Argentina, aunque hoy viva en Suiza. “La próxima generación de herramientas interactivas aprovecharán el pensamiento y la intención del ser humano, y la potencia de las computadoras para procesar datos”, anticipa el hoy científico de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL). Extractos de la entrevista con la Agencia CyTA-Leloir.

¿Cómo funciona tu aplicación?

Abriata: Permite ver las moléculas y trabajar con ellas por medio de realidad aumentada. Para eso, por un lado, se necesita una computadora, tablet o smartphone con Chrome, Firefox, Safari u otro navegador para ingresar a mi  portal. Por otro lado, de allí se pueden descargar dos imágenes, llamadas “marcadores”, que hay que imprimir, recortar y pegar sobre una cara plana de un objeto fácil de manipular. Teniendo eso, se carga en el portal la página con la molécula de interés, se le permite al navegador activar la webcam y se le enseñan los marcadores. Así aparecen las moléculas, que uno puede manipular moviendo los marcadores. Hay varios videos en YouTube que muestran esta secuencia.

¿Con qué moléculas se puede trabajar?

Abriata: Por un lado, hay un visor de moléculas con ocho ejemplos precargados, pero el usuario puede también cargar cualquier otra. Por otro lado, se pueden explorar de manera interactiva conceptos básicos en química, como interacciones entre cargas o reacciones.

¿Cómo surgió la idea de diseñar esta aplicación?

Abriata: Fue después de un curso en Italia, en 2015. Allí mostraron un desarrollo similar al mío, muy inspirador, solo que el sistema era bastante complicado: había que acoplar varios programas de la computadora para ir completando distintas etapas del proceso hasta poder ver la molécula. Como me interesa mucho utilizar tecnologías para educación y autoaprendizaje, y soy bastante activo en programación web, me di cuenta de que esos programas inspiradores y muchas cosas más se podían codificar directamente como páginas web sin requerir la instalación de ningún programa.

¿Para quién imaginaste la herramienta?

Abriata: La pensé orientada al inicio de la facultad para sustituir los modelos moleculares de plástico. Las ventajas son que no hay que construir la molécula y que no hay límite en el número de átomos; además, como la computadora conoce las coordenadas de los átomos, se pueden simular movimientos, reacciones, resultados experimentales y muchas otras cosas que son imposibles con un modelo de plástico. La vamos a poner a prueba junto con profesores de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas de la Universidad Nacional de Rosario, donde me recibí de biotecnólogo y me doctoré en Química.

¿Y cómo contribuye al trabajo en el laboratorio de investigación?

Muchos programas que usamos para hacer modelado molecular hacen cálculos muy costosos en tiempo y dinero hasta dar con una respuesta estructural que se ajusta a ciertos experimentos. Mi visión es que herramientas como la que propongo permitirán en muchos casos aprovechar la intuición química del investigador y la gran cantidad de datos que tenemos en la cabeza, que pueden ser difíciles de codificar en un programa, para interpretar datos experimentales con menos cálculos, encausar cálculos por rutas rápidas y –por qué no– para analizar críticamente los resultados.

¿Siempre la pensaste como una aplicación gratuita?

Abriata: Sí, porque está la posibilidad de trabajar de esa forma, y mi idea es que cualquiera la pueda usar. De hecho, me baso en bibliotecas de programación gratuitas con las que no se puede lucrar, y el código, como en cualquier página web, está inherentemente accesible (CTRL+U, en la mayoría de los navegadores). Durante los últimos años, aparecieron muchas publicaciones de gente que intenta hacer esto de forma más compleja, con mejores gráficos y mejor respuesta al mover los objetos, pero son menos accesibles porque usan hardware especializado, como cascos de realidad virtual o, incluso, habitaciones cerradas con cámaras que siguen los movimientos, lo que aumenta la potencia, pero también el costo. En los espacios donde yo presenté mi propuesta para modelar con pocos recursos, la gente se prendió mucho.

Acceso al portal de Realidad Aumentada para Química y Biología Estructural: https://lucianoabriata.altervista.org/jsinscience/arjs/armodeling/