El Dr. Mauricio Cerda, Ingeniero Civil en Computación y Doctor en Informática, académico del Programa de Anatomía y Biología del Desarrollo del ICBM, es un especialista en procesamiento de señales y lidera actualmente su proyecto FONDECYT de iniciación “Breaking the brightness constancy constraint in optical flow methods for in vivo biomedical imaging”, participando además como co-investigador en tres proyectos regulares, recientemente adjudicados en el mismo fondo.

Su trabajo en el ICBM se inició, hace ya varios años como postdoc, colaborando con el Dr. Steffen Härtel, cuyo laboratorio es referente regional en lo que respecta a la observación y cuantificación de fenómenos microscópicos, tales como migración celular, donde se utilizan equipos de microscopía óptica de vanguardia. El proyecto de iniciación del Dr. Cerda se centra en como cuantificar sistemas dinámicos donde existe simultáneamente desplazamiento de objetos, y una redistribución de fluorescencia o en general de intensidad de brillo. Existen múltiples ejemplos experimentales de sistemas de este tipo, tanto en el contexto celular (retículo endoplasmático, citosol), como también a escala macroscópica en modalidades tales como ultrasonido. Cuantificar la dinámica permite, además de conocer el desplazamiento de los objetos, acceder a propiedades físicas de los sistemas, tales como coeficientes de difusión   y  propiedades elásticas de los materiales. El desafío computacional es como cuantificar de manera simultanea todos estos elementos.

En el proyecto “5D Image Processing and Physical Models for the Quantification of Cell Migration and Multicellular Architecture with 4-Lens Light Sheet Fluorescence Microscopy”, el Dr. Cerda continua su fructífera colaboración con el Dr. Steffen Hartel aplicando algunos de los métodos que ha propuesto a cuantificación de fuerzas y estrés mecánico a escala microscópica, con la idea de contribuir al entendimiento de la combinación de las fuerzas, migración celular y la formación de estructuras en sistemas biológicos. “Este trabajo es una evolución desde la cuantificación puramente observacional de fenómenos basados en microscopía, hacia sistemas donde se hacen manipulaciones físicas. Nos enfocaremos en desarrollar nuevos métodos de cuantificación que, junto a modelos físicos, permitan acceder a las propiedades mecánicas de los objetos de estudio, tales como células y tejidos”, señala el Dr. Cerda.

En relación con otras temáticas en que este joven investigador del ICBM colabora, cabe mencionar el proyecto “Análisis biofísico de la selección del plano de división en células vegetales”, liderado por el Prof. Jacques Dumais, Académico de la Universidad Adolfo Ibañez. La selección del plano de división celular es un mecanismo fundamental en el desarrollo de plantas, y aunque se han identificado múltiples factores moleculares, aún no se entiende en detalle cómo estas moléculas generan un mecanismo robusto de división. El Dr. Cerda explica que su rol en este proyecto es desarrollar y aplicar nuevos algoritmos de procesamiento de imágenes para cuantificar la estructura del citoesqueleto en células vegetales, algunos de ellos propuestos durante su postdoc. El Dr. Cerda señala que “cuantificar estructuras celulares es un problema de interés pues los microtúbulos están en el límite de difracción, por lo que se requiere de métodos de cuantificación que logren resolver las ambigüedades observadas (eg. microtúbulos muy cercanos), tipicamente mediante un proceso de optimización”. Este tipo de cuantificación permite describir la organización celular en gran detalle y proveerá de parámetros a los modelos biofísicos desarrollados por el Prof. Dumais y su grupo.

Particular énfasis merece la participación del Dr. Cerda como co-investigador del proyecto “Evaluación de Huellas Genómicas de Deaminasas en Neoplasias Hematológicas”, que se ejecuta en la Universidad de Magallanes (UMAG), pues con esto el ICBM contribuye al desarrollo de la investigación biomédica en la región más austral de nuestro país.

El Dr. Marcelo Navarrete, Director de la Escuela de Medicina de la UMAG y líder del proyecto explica que “las neoplasias de células B representan más del 79% de los cánceres hematológicos, siendo las neoplasias indolentes más comunes la leucemia linfocítica crónica y el linfoma folicular” (más información en el link: (http://www.umag.cl/vcm/?p=27880).

En este contexto la compresión de su patogénesis es de suma importancia, pues estas enfermedades siguen siendo incurables. El Dr. Cerda señala que en este proyecto tiene dos líneas de colaboración: una es el desarrollo de una plataforma bioinformática y la otra es la integración automática de datos clínicos para investigación. La plataforma bioinformática, basada en C++/R, estará orientada al descubrimiento no-supervisado de mutational signatures. La integración de datos clínicos, por otra parte, consiste en compartir

experiencias anteriores del Dr. Cerda y su laboratorio en el uso de variables propias del registro clínico de un centro de salud, de manera directa en un estudio clínico, con los resguardos de seguridad y calidad de datos pertinentes.

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