BioPreDyn. From Data To Models: New Bioinformatics Methods and Tools for Data-Driven, Predictive Dynamic Modelling in Biotechnological Applications

Transcripción

1 BioPreDyn From Data To Models: New Bioinformatics Methods and Tools for Data-Driven, Predictive Dynamic Modelling in Biotechnological Applications Call Topic: KBBE Increasing the accessibility, usability and predictive capacities of bioinformatics tools for biotechnology applications. Project Co-ordination: Dr. Johannes Jaeger, CRG, Barcelona Scientific Co-ordination: Dr. Julio Banga, IIM-CSIC, Vigo Presented by: Dr. Eva Balsa-Canto, IIM-CSIC, Vigo

2 Call Topic: KBBE Increasing the accessibility, usability and predictive capacities of bioinformatics tools for biotechnology applications. -Collaborative Project (small or medium-scale focused research project targeted to SMEs) - Max. requested EU contribution/proposal: EUR % of EU contribution to SMEs (i.e. >= 750 k for SMEs) The high-throughput revolution in the life sciences over the last decade has led to an ever expanding influx on omics (genomics, proteomics, etc) sequence data. Bioinformatics has opened the way towards the exploitation and use of this vast amount of biological data as a source of new biotechnological applications. However, to deliver its full potential, and to reduce the ever increasing gap between the massive influx of sequence data and the low rate of discovery of new biotechnological applications, new innovative bioinformatics approaches are needed. Among the main challenges these new approaches will face will be: the integration of databases the need for increased interpretative and predictive capacity of data the need for taking account of the molecular complexity of living systems

3 Call Topic: KBBE Increasing the accessibility, usability and predictive capacities of bioinformatics tools for biotechnology applications. Proposals within this topic should focus on increasing the interpretative and predictive capacities of data as well as the navigating power of the bioinformatics tools. They should include the development and/or integration of application-oriented databases and could include innovative visualization methods, dedicated to integrative and synthetic representation of large and heterogeneous datasets. The proposals should seek multidisciplinarity and involve biotechnology and/or bioinformatics companies at an early stage in the development. Expected impact: Better exploitation of existing databases, paving the way for new biotechnological applications in industrial, environmental, marine and plant biotechnology. The expected project results should clearly be of interest and potential benefit to SMEs. A strong participation of SMEs in the project itself should help contribute to the realisation of that benefit.

4 BioPreDyn: Socios en el Proyecto USheff UNIMAN UvA CWI FS INSIL 11 socios 8 Académicos 3 PyMEs (SMEs) 7 países EMBL EBI CSM CSIC FTELE. IGM CRG

5 Ciencia: Modelado matemático en Biología a partir de datos

6 Ciencia: Bioinformática Biología de Sistemas

7 Año 2000

8 Alrededor del año 2000, la Biología de Sistemas apareció como un nuevo área debido a: finalización de varios proyectos genómicos (comienzo de la era post-genómica) aumento exponencial en la generación de datos ómicos (genómica, proteómica, metabolómica, etc.) Institute of Systems Biology creado en Seattle (Lee Hood)

9 Ciencia: Qué es la Biología de Sistemas?

10 Qué es la Biología de Sistemas? entes biológicos como sistemas sistemas se representan por modelos modelo: representación simplificada de la realidad interacción entre modelado y experimentación para crear nuevo conocimiento no reduccionista (el todo es más que la suma de las partes) bioinformática: listado de partes/piezas biología de sistemas: cómo estan ensambladas y funcionan esas partes

11 Ciencia: el ciclo de modelado

12 Objetivos del Proyecto Re-sampling, validación, modelos Analisis de Datos Hipótesis Modelos Métodos Integration and Exploitation of Databases Innovative Visualisation Methods Systems-Biology Model-Building Cycle Aplicaciones Applications: (1) Large-scale models of micro-organisms (2) cellular signalling networks (3) developmental gene regulatory networks (4) biotechnological production processes

13 Origen del Proyecto Comúnidad académica muy cercana y de tamaño moderado. Varias colaboraciones ya existentes, formales e informales. CWI UvA USheff EMBL CRG EBI CSIC UNIMAN FTELE. IGM Investigación enfocada a rutas bioquímicas, de señalización y de redes de regulación génica del desarrollo Desarrollo de algoritmos para modelado y optimización, con posibilidad de ser aplicados en ámbitos más amplios. Deseo de aplicar estos algoritmos de forma más amplia, tanto dentro como fuera del sector académico.

14 Origen del Proyecto Colaboración informal existente entre CRG y CSIC. Socios buscando proyectos conjuntos. CWI UvA USheff EMBL CRG EBI CSIC UNIMAN FTELE. IGM CSIC encontró la call. CRG: excelente oficina de administración proyectos, esencial para la organización y coordinación de esta iniciativa. El resto de los socios académicos se reclutó a partir de grupos colaboradores con CRG y CSIC

15 Encontrando PyMEs (socios SME) Socio I: The CoSMo Company (CSM) Socio con UvA en el proyecto MORPHEX FP7 (morphex.org). CWI CSM UvA USheff EMBL CRG EBI CSIC UNIMAN FTELE. IGM CSM es una spin-off de la Ecole Normale Superieure de Lyon, y desarrolla software de modelado basado en un sistema de licencias dual: código abierto para clientes académicos, y comercial para empresas y clientes privados. Desean integrar nuestros métodos en su software.

16 Encontrando PyMEs (socios SME) Inicialmente conseguimos dos socios biotecnológicos pero de perfil muy orientado a salud para la call KBBE Una empresa de diagnósticos basados en proteómica Otra empresa dedicada al descubrimiento de fármacos Una conversación telefónica con John Claxton, EU officer de la call FP7-KBBE-201-5, nos hizo reorientar nuestra búsqueda. Agradecemos mucho su contribución al éxito de la propuesta (lección: comprobar siempre si se encaja perfectamente en la call!).

17 Encontrando PyMEs (socios SME) Socio II: Insilico Biotechnology (INSIL) Encontrado vía through Google por uno de los socios (UNIMAN) CWI CSM UvA USheff EMBL CRG EBI CSIC UNIMAN FTELE. IGM INSIL Diseña y optimiza procesos biotecnológicos para la industria química y farmacéutica. Tiene su propia plataforma para simulaciones de redes a escala de todo el genoma. Quiere usar nuestros métodos para mejorar la precisión y poder predictivo de sus modelos, y para desarrollar nuevos modelos integrados del metabolismo microbiano.

18 Encontrando PyMEs (socios SME) Socio III: Fluxome (FS) Sugerido por otro socio PyME (INSIL) CWI CSM UvA USheff EMBL CRG EBI CSIC UNIMAN FTELE. IGM INSIL FS Desarrolla procesos para la producción de nutracéuticos (ingredientes/aditivos alimentarios), y otros productos metabólicos, mediantes microorganismos modificados genéticamente. Quiere usar nuestros métodos y herramientas para optimizar sus procesos de desarrollo y producción.

19 Propuesta: Diseño e Implementación El consorcio BioPreDyn forma un todo integrado con papeles de importancia central para las PyMEs. CWI UvA USheff FS EMBL EBI CRG CSIC CSM UNIMAN INSIL FTELE. IGM Todos los socios (académicos y PyMEs) contribuyeron significativamente al contenido de la propuesta. Todos los socios ayudaron en la definición y forma de los objetivos y las estrategias de investigación implementadas en la propuesta.

20 Envio y evaluación de la propuesta Propuesta enviada a la call FP7-KBBE El 24 de Enero de CWI UvA USheff FS EMBL EBI CRG CSIC CSM UNIMAN INSIL FTELE. IGM El proyecto fue evaluado quedando de primero en su tema (KBBE ). Situación actual: Contrib EU: , Duración 36 meses Fase de negociación de la propuesta. Esperando la validación de uno de los socios PyME.

21 Algunos consejos Leer atentamente los detalles de la call y asegurarse que el tema y los objetivos de la propuesta encajan muy bien Confirmarlo con NCPs o similares Diseñar un consorcio que cumpla estrictamente con los requerimientos de la call (ej. PyMEs, presupuesto, nacionalidades) Establecer mecanismos para que todos los socios participen en la redacción de la propuesta Acordar desde el principio cómo manejar la propiedad intelectual Disponer de una buena oficina para los detalles administrativos y de organización (oficina del CRG: en la actualidad coordina 6 proyectos europeos y 4 nacionales)

22 Muchas gracias por su atención!