FORMULARIO DE PRESENTACIÓN
Incentivo a la consolidación de redes en la Universidad de Chile PROGRAMA U-REDES; Línea 2
PROYECTOS DOMEYKO II – UREDES
1. NOMBRE DE LA RED: BioMed-HPC: Red de Biología y Medicina Computacional de Alto Rendimiento
2. IDENTIFICACIÓN DEL JEFE DE PROYECTO O RESPONSABLE DE LA POSTULACIÓN
Rut 21.323.545-1
Nombre Steffen Härtel Gründler
Dirección Independencia 1027
Facultad o instituto Facultad de Medicina de la Universidad de Chile
Centro, laboratorio o área Laboratorio de Procesamientos de Imágenes (SCIAN-Lab) Centro de Espermiogramas Asistido por Internet (CEDAI SpA) Instituto de Neurociencias Biomédicas (BNI)
Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM)
Rango académico Dr.rer.nat.
Teléfono 978 6366
Jerarquía y grado
[email protected] Profesor Asociado
3. a) IDENTIFICACIÓN DE ACADEMICOS PARTICIPANTES Nombre Universidad Facultad o
Instituto
Centro Laboratorio o
Área
Tipo de Jornada
Función en la red BioMed-HPC
Firma
Ricardo Verdugo (RV) [email protected]
U-Chile ICBM, F-Med GENOMED 44hr Co-DIrector
Ricardo Armisen (RA) [email protected]
U-Chile ICBM, F-Med U-Cancer 44hr Conector U-Cancer Omar Orellana (OO)
U-Chile ICBM, F-Med ICBM Microbiología Molecular
44 hr Conector ICBM
Confirmará por email personal.
Paulina Pino (PP) [email protected]
U-Chile Salud Pública, F-Med
Epidemiología 44hr Conector Salud Pública
Confirmará por email personal.
Gonzalo Rojas Alcayaga (GR) [email protected]
U-Chile FOUCH 44hr Conector
Patología FOUCH
Confirmará por email personal.
Andrea Paula-Lima (AP) [email protected]
U-Chile FOUCH 44hr Connector
Microscopía FOUCH
Confirmará por email personal.
Alejandro Maass (AM) [email protected]
U-Chile FCFM, CMM LBMG 44hr Conector
Bioinf CMM
Confirmará por email personal.
Nancy Hitschfeld (NH) [email protected]
U-Chile FCFM DCC 44hr Conectora
DCC
Confirmará por email personal.
Eduardo Vera (EV) [email protected]
U-Chile FCFM, CMM Director NLHPC
44hr Conector NLHPC
Tomas Perez-Acle (TPA) [email protected]
U-Chile FCFM, CMM Subdirector NLHPC
44hr Conector NLHPC Maria Luisa Cordero (MC)
U-Chile FCFM DFI 44hr Conectora
Física / Microfluidos
Confirmará por email personal.
2 Cristian Salgado (CS)
U-Chile FCFM PMDC Lab 44hr Conector
ICDB, PMDC Lab Gerald Zapata (GZ)
U-Chile FCQF MMCM 44hr Connector
FCQF
Confirmará por email personal.
Mauricio Báez (MB)
U-Chile FCQF Bioquímica 44hr Conector
FCQF
Romilio Espejo (RE) romilio.espejo@omics- solutions.cl
U-Chile INTA OMICS 24hr Conector
OMICS
Confirmará por email personal.
Sebastian Brauchi (SB) [email protected]
UACh Instituto de Fisiologia
Fisiologia Sensorial
44hr Conector UACh
Bettina Müller (BM) [email protected]
Convenio GOCCHI/ U- Chile
GOCCHI Directora Ejecutiva GOCCHI
11hr Conector GOCCHI
Confirmará por email personal.
Luis Salinas (LS) [email protected]
UTFSM CCTVal HPC 11hr Conector
CCTVal
Ver carta de apoyo.
Juan Carlos Letelier (JCL) [email protected]
U-Chile F-Ciencias Academico, Dpto de Biología
44hr Conector F- Ciencias
Confirmará por email personal.
Ricardo Cabrera (RC) [email protected]
U-Chile F-Ciencias Bioquímica y Biología Molecular
44hr Conector F- Ciencias
b) DESCRIPCIÓN DE INTEGRANTES EXTERNOS NACIONALES E INTERNACIONALES Integrantes Externos Nacionales (ver detalles de los integrantes en el Anexo I) REUNA La Corporación Red Universitaria Nacional (www.reuna.cl)...
STI La Dirección de Servicios de Tecnologías de la Información y Comunicaciones de la U-Chile ...
GOCCHI El Grupo Oncológico Cooperativo Chileno de Investigación (www.gocchi.org) agrupa ...
CMM Centro de Modelamiento Matemático de la FCFM de la U-Chile (www.cmm.cl) ...
OMICS El Centro Nacional de Genómica, Proteómica y Bioinformática 'OMICS Solutions' (www.omics-solutions.cl) ...
ICBM Instituto de Ciencias Biomédicas de F-Med (www.icbm.cl) está constituido ...
ESP La Escuela de Salud Públia de la F-Med reúne 53 académicos distribuidos en 4 divisiones ...
CITC Centro de Investigación y Tratamiento del Cáncer, agrupa académicos de F-Med y del Hospital Clínico ...
NLHPC El Laboratorio Nacional para Computación de Alto Rendimiento (www.nlhpc.cl) ...
BNI El Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica (www.bni.cl) formado en 2011 reúne ...
FOUCH Facultad de Odontología (www.odontologia.uchile.cl) cobija al Instituto de Registro de Patología Oral ...
CCTVal Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (www.cctval.utfsm.cl) ...
Integrantes Externos Internacionales (ver detalles de los integrantes en el Anexo I)
Instituto Pasteur, Montevideo, Ury(www.pasteur.edu.uy) tiene el propósito de reforzar la integración ...
Brown University, Providence, Rhode Island, USA (www.brown.edu). Tiene una exitosa experiencia ...
GIGA, Grappe Interdisciplinaire de Génomique Appliquée, Liège, Bélgica (www.giga.ulg.ac.be) ...
4. ESTRATEGIA DE DESARROLLO COLABORATIVO PARA EL ESCALAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN Estrategia de BioMed-HPC hacia la referencia en I+D
A nivel mundial, la Investigación de excelencia en el ámbito clínico, médico, biomédico y biológico depende en forma crucial de la capacidad de formar alianzas persistentes con disciplinas relacionadas a la matemática, computación e ingeniería.
Instituciones emblemáticas en todo el mundo han respondido a está necesidad y desafío a través de la Creación de Centros o Institutos que persiguen misiones afines: (i) development of quantitative approaches for understanding the mechanisms and treatment of human disease through applications of mathematics, engineering and computational science (R. Winslow,
Dir. of the Institute for Computational Medicine, J Hopkins University, www.icm.jhu.edu), (ii) creation of novel and impactful informatics and computationally-based methods, tools, algorithms, and resources to extend basic and clinical research capabilities and results (Department of Computational Medicine and Bioinformatics, U-Michigan), o (iii) usage of data and computational systems to make disease more preventable, illness more predictive and treatment more personalized (Computational Medicine Center, U-Cincinnati ), solo para nombrar algunos.
Las disciplinas involucradas traspasan mundos, desde el ámbito de la Salud Pública (base de datos), Clínico/Hospitalario (sistemas de información), (Neuro)Ciencias Biomédicas (imágenes, bioinformática y biología computacional), Ciencias de Computación/Ingeniería (algoritmos), la Física hasta la Matemática (herramientas y modelos). Se reconoce que la creación del campo de la BioMedicina Computacional requiere un esfuerzo mayor a través de los años para generar una nueva cultura de trabajo desde las ciencias básicas hasta la investigación clínica, salud pública y la introducción de nuevos servicios en sistemas de salud. Hasta la fecha, Chile y la mayoría de los países Latinoamericanos no cuentan con respuestas adecuadas en este tema, principalmente por la falta inversión de fondos estratégicos con visión de mediano y largo plazo.
Dentro de los pocos ejemplos positivos regionales está la reciente creación del Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires CONICET - Instituto relacionado con la Sociedad Max Planck en Buenos Aires, dedicado a temas actuales de las biociencias, especialmente al ámbito de la investigación en biomedicina (www.mincyt.gov.ar/ministerio/polocientifico/
index.php). Si bien proyectos de está envergadura no son visibles aún en el escenario nacional, diferentes Facultades de la U-Chile (Facultad de Medicina, F-Med), la Facultad de Odontología (FOUCH), la Facultad de Ciencias y la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) cuentan con investigadores(as) que requieren perspectivas similares para su desarrollo coherente y competitivo.
Dentro de esta convicción, apuntamos en esta instancia a la formación de una Red de Biología y Medicina Computacional de Alto Rendimiento (BioMed-HPC) que
persigue dos objetivos principales:
A Crear conectividad de alta velocidad entre grupos de investigación que dependen en forma vital de la transferencia de grandes volúmenes de datos entre sus laboratorios y NLHPC/STI/
REUNA.
B Incrementar la experticia en el manejo, storage and handling, de grandes volúmenes de datos biológicos y médicos y la implementación de algoritmos de simulación y análisis de datos en ambientes computacionales distribuidos de alto rendimiento.
Antecedentes y fortalezas de investigación realizada por BioMed-HPC y sus miembros:
Los integrantes de BioMed-HPC lideran (o participan en) proyectos nacionales e internacionales destacados de investigación (FONDECYT, Anillos, Núcleos e Institutos Milenio, FONDAP), Investigación y Desarrollo (FONDEF, Corfo), o formación de capital humano (MECESUP, DAAD, DFG) dentro de sus respectivas disciplinas. Representan líneas de investigación con alta productividad científica en los campos de la Bioinformática, Genómica, Genómica Funcional, Biología Computacional, Biología, Biofísica, entre otras. Sin embargo, la integración de las disciplinas que permite levantar proyectos asociativos de alta competitividad en el área de la biología y medicina computacional no existe hasta la fecha. BioMed-HPC desarrolla la excelencia en estas áreas sustentada en tres pilares disciplinarios: Análisis Computarizado de Imágenes, Genómica y Bioinformática, y Biología Computacional de Moléculas y Sistemas. Los laboratorios asociados son (ver detalle en Anexo II):
Laboratorio Procesamiento de Imágenes Científicas SCIAN-Lab: Steffen Härtel SH, BNI/ICBM, F-Med, U-Chile Laboratorio de Genética de Sistemas y Genómica Biomédica (GENOMED): Ricardo Verdugo RV, F-Med, U-Chile Laboratorio de Microfluídica: María Cordero MC, Departamento de Física (DFI), FCFM, U-Chile
Laboratorio de Biología Celular y Molecular (LBCM): Andrea Paula-Lima AP, FOUCH, U-Chile Laboratorio de Biología del Conocer: Juan Carlos Letelier, F-Ciencias, U-Chile
Laboratorio de Bioquímica y Biología Molecular (LBBM): Ricardo Cabrera RC, F-Ciencias, U-Chile Laboratorio de Fisiología Sensorial: Sebastian Brauchi SB, F-Med, CAMI, UACh Valdivia
Programa de Epidemiología del Instituto de Salud Pública: Paulina Pino PP, F-Med, U-Chile
Modelación geométrica: Nancy Hitschfeld NH, Departamento de Ciencias de la Computación (DCC), FCFM , U-Chile Modelación y Mecánica Cuántica Molecular (MMCM): Gerald Zapata GZ, FCQF, U-Chile
Laboratorio de plegamiento de proteínas: Mauricio Baez MB, FCQF, U-Chile
4 Laboratorio de Modelación de Procesos y Computación Distribuida (PMDC Lab): Cristian Salgado CS, FCFM, ICDB, U-Chile Laboratorio de Bioinformática y Matemática del Genoma (LBMG): Alejandro Maass AM, CMM, FCFM, U-Chile
Biología Computacional (DLab): Tomas Perez Acle TPA, NLHPC, CMM, FCFM, U-Chile Necesidad de conectividad de la red y oportunidad
Un factor común al trabajo desarrollado por los miembros de la red es la utilización de datos cuantitativos y modelamiento matemático para entender/predecir procesos biológicos con relevancia en medicina. En la presente propuesta, agrupamos estas áreas temáticas dentro de la Biología y Medicina Computacional. En algunos casos, este proceso ya ha llevado al desarrollo de nuevas aplicaciones en el ámbito clínico, como el diagnóstico de infertilidad mediante procesamiento automatizado de imágenes y películas microscópicas a distancia (CEDAI Spa, SCIAN-Lab, SH) o el mejoramiento de procesos productivos e industriales tales como proyectos Genoma desarrollados en el LBMG (AM). Sin embargo, la consolidación y el futuro desarrollo de proyectos de investigación y desarrollo en biología y medicina computacional están en grave peligro por las barreras de infraestructura que impiden el desarrollo de colaboraciones necesarias. Este desafió no puede ser cubierto por proyectos individuales de los laboratorios o instituciones que forman y apoyan está red (ver tabla financiera) sino tiene que representar un esfuerzo común con el apoyo significativo de la iniciativa U-Redes.
Mientras integrantes de F-Med, FOUCH, FCQF y F-Ciencias requieren experiencia matemática computacional, integrantes del FCFM buscan potenciar el modelamiento matemático asociado a problemas biomédicos. Se consideran campos con alto valor estratégico para I+D el modelamiento matemático del genoma y meta-genoma humano, descubrimiento de redes de interacción génica, modelamiento funcional de enfermedades, y descubrimiento de drogas. Está asociación permitirá a su vez generar sinergias con otras facultades e institutos con los cuales el CMM ya tiene lazos de larga data: como INTA, F- Ciencias, F-Agronomía, INRIA, entre otros. En segundo lugar, el NLHPC permitirá acceder a una capacidad de cómputos que no es factible alcanzar en las Facultades de la U-Chile. El NLHPC fue creado gracias al Programa de Equipamiento Mayor del PIA de CONICYT con el objetivo de estar al servicio de la comunidad académica y de la industria nacional para consolidarse como un referente de calidad de clase mundial con una oferta de servicios de excelencia para la investigación y desarrollo de HPC. Su capacidad de cómputo alcanzará sobre 3000 núcleos de procesamiento, lo cual excede del orden de 20 veces la capacidad HPC instalada. Es por tanto necesario lograr una buena conexión entre el NLHPC y las facultades de la U-Chile para potenciarse mutuamente en el campo de la biología computacional y matemática. Este proyecto U-Redes creará las condiciones necesarias.
La propuesta BioMed-HPC busca fortalecer el desarrollo de investigación básica y aplicada en todas la áreas abarcadas por los miembros de la red, desde la física al cáncer o sistemas de información hospitalarios. Para alcanzar este objetivo, la estrategia de la red es: (i) Facilitar la gestión de proyectos colaborativos, sobre todo en aspectos financieros y organizacionales (ii) Asegurar el financiamiento necesario para mejorar la infraestructura de intranet en la U-Chile que permita el flujo de grandes cantidades de datos entre unidades académicas ubicadas en distintas facultades. El primer pilar se ejecutará a través de una Unidad de Operacional de la Red (financiada por U-Redes y contribuciones del ICBM, NLHPC, REUNA, STI, USLACRN). El segundo, mediante la organización de simposios y escuelas de verano (especialistas internacionales del amplio campo de la informática medica y HPC compartirán eventos con los integrantes de BioMed-HPC).
En este contexto ya existe una tradición de eventos interdisciplinarios organizados: (i) ACCESS NOVA-meetings (EV) en el campo de redes avanzados, (ii) en el marco del Centro de Excelencia Heidelberg-Santiago en Informática Medica (coordinador académico SH) que generó summer schools, diplomados, simposio y cursos de postgrado en disciplinas en el interfase entre Informática, Biología y Medicina aún poco desarrollados en América Latina, o (iii) iniciativas nuevas de excelencia en el marco de la iniciativa NEUROSUR (BNI-Pastuer(Uy)), iniciada por científicos del BNI (U-Chile) que junta científicos de Argentina, Brasil, Chile y Uruguay por su asociación a centros o institutos de investigación, calidad científica y afinidad temática para fortalecer enlaces Latinoamericanos y definir estratégicas comunes en el diseño de plataformas científicas traslacionales.
5. OBJETIVO DEL PROYECTO DE CONSOLIDACIÓN DE RED
a. OBJETIVO GENERAL DE LA CONSOLIDACIÓN DE LA RED BioMed-HPC
El objetivo principal de BioMed-HPC es crear conectividad de alto nivel entre la F-Med, STI, REUNA, NLHPC/CMM/FCFM, GOCCHI/USLACRN y experticia en el manejo de grandes volúmenes de datos (storage and handling) provenientes de imágenes de origen biológico/médico y del campo de la genómica/proteómica. Está red (i) abre una perspectiva vital para proyectos vigentes y el desarrollo de futuras sinergias entre los académicos interconectados, (ii) genera un antecedente clave de competencias e infraestructura escalable para conectar otras Facultades de la U-Chile (FOUCH, FCQF, F-Ciencias) o el Hospital Clínico, y (iii) abre una perspectiva específica para desarrollar el campo de la Medicina Computacional dentro de la U-Chile en el interfase de jóvenes investigadores de los campos de las ciencias biomédicas, físicas, computación, bioinformática y neurociencias.
Gracias a BioMed-HPC, se visualiza aumentar la productividad académica en todas sus facetas, basado en redes colaborativas y asociativas dentro de la Biomedicina Computacional con orientación en ciencia básica (FONDECYTS, Anillos, Núcleos Milenio) y investigación clínica aplicada (FONIS, FONDEF, CORFO).
b. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
N° Objetivo Específico
1 Crear una estructura organizacional que facilite el funcionamiento de la red (corto plazo). Los académicos formarán el directorio de BioMed-HPC, quienes elegirán una directiva de 5 miembros. La directiva estará asesorada por un Consejo Asesor Nacional y Internacional y dispondrán de una Unidad Operacional, a cargo implementar las tareas de la red.
2 Desplegar una infraestructura base y escalable que permita crear una conectividad con tecnología de punta, entre la F- Med y el NLHPC (mediano plazo). En los primeros 6 meses, se procederá a ejecutar la instalación y puesta en marcha de una red fotónica de alta velocidad. Conectaremos a F-Med con el CMM por medio de una fibra dedicada a través del STI con la ayuda de equipos ópticos especializados que entregarán una capacidad inicial de 10Gbps. Está interconexión permitirá que otras facultades próximas (FOUCH, FCQF, GOCCHI y el Hospital Clínico) puedan conectarse a esta red.
3 Mejorar la infraestructura de red de laboratorios computaciones en F-Med (mediano plazo). De forma paralela al objetivo 2, se adecuará parte de la red interna de la F-Med para soportar las altas velocidades de transferencia hacia y desde el CMM. Para ello se renovará equipamiento de la facultad para conectar, en un principio, los laboratorios SCIAN- Lab y GENOMED al CMM a una alta velocidad. Está actualización de la red permitirá que en un futuro próximo, otros laboratorios y departamentos de la Facultad también puedan conectarse a la Red de alta velocidad en forma directa.
4 Crear experticia en el manejo (storage and handling) de grandes volúmenes de datos en genómica e imágenes biomédicas a través de la organización de cursos de postgrado, simposios y escuelas de verano (mediano plazo) Organizaremos escuelas de verano en colaboración con el NLHPC, SCIAN, BNI y CCPVal para transferir conocimientos y experiencias sobre la implementación de análisis de datos en ambientes HPC distribuidos. Las clases estarán especialmente orientadas al análisis de datos genómicos, estructuras moleculares, e imágenes biomédicas. EL NLHPC ya tiene experiencia en la organización de eventos similares y SH (SCIAN, Dir. Académico del Centro de Excelencia en Informática Médica Santiago-Heidelberg. Este evento será apoyado/financiado con fondos de U-Redes (Ítem Capacitación, Difusión y Transferencia Tecnológica). La gestión de la organización de los eventos estará a cargo de la directiva del directorio y del Ing. en gestión de la Unidad Operacional.
5 Realizar transferencia y procesamiento de datos biológicos y biomédicos/clínicos a través de la red (mediano plazo) y elaborar protocolos de uso para futuros proyectos (mediano/largo plazo). Una vez que la conexión de alta velocidad entre la F-Med y el NLHPC sea establecida y mejoremos la conectividad interna en F-Med, realizaremos las primeras pruebas de transferencia de datos. La experiencia nos servirá para establecer protocolos de transferencia, manejo y almacenamiento de datos, uso de librerías de cómputos paralelos y utilización del software de administración de trabajos en el cluster. Una vez concluidos los estudios pilotos y los primeros protocolos, pasaremos a la etapa de producción que se extenderá a lo largo del proyecto y que nos permitirá mejorar nuestros protocolos y adquirir mayor experiencia que podrá ser compartida con todos los miembros de la red, colaboradores y participantes de las escuelas de verano.
6 Formulación de nuevos proyectos colaborativos en biomedicina computacional (mediano/largo plazo). La formulación de nuevos proyectos de investigación y desarrollo es una de las tareas más importantes del la red para asegurar su sustentabilidad en el tiempo. El recurso más importante de la red es su capital académico y profesional, quienes son expertos en sus respectivas áreas pero muchos de ellos nunca han desarrollado proyectos en conjuntos ya sea por limitantes técnicas o simplemente porque no se conocían. Este proyecto podrá dar solución a ambos problemas. Los objetivos 2-5 darán respuesta a las necesidades técnicas de conectividad y capacidad de realizar cómputos en ambientes HPC distribuidos. Para facilitar la interacción y colaboración académica, realizaremos al menos dos talleres por año para que todos los miembros de la red se conozcan, introduzcan su trabajo e intereses y trabajen en potenciales líneas de investigación colaborativa en grupos de interés común.
6. RESULTADOS ESPERADOS DIFERENCIAR LOS RESULTADOS DE CORTO, MEDIANO Y LARGO PLAZO
Proyectos conjuntos, postulación a fondos concursables, generación de una nueva línea de investigación, productos servicios.
1. Consolidación de estructura de la red mediante organigramas propuestos (<6 meses, corto plazo).
2. Conexión intranet de 10Gbps entre F-Med y NLHPC (<6 meses, corto plazo). Esto crea un antecedente único en la región y facilitará el progreso en el desarrollo de algoritmos para analizar datos de alta relevancia biomédica en el campo de la visión computacional, análisis de estructuras 3D, imágenes biomédicos, servicios de teleanálisis, high throughput microscopy, bioinformática, salud pública, etc.
6 3. Primeros ensayos y proyectos pilotos y creación de protocolos de uso de la red HPC (<1 año, corto y mediano plazo). El acceso al NLHPC abre un espectro amplio en el análisis de datos, la paralelisación de código, técnicas de análisis numérica de algoritmos para el uso optimizado del super-computo requiere protocolos que no existen hasta la fecha en el ámbito nacional.
4. Formación de capital humano a través de la organización de Cursos de Postgrado, Summer Schools y Symposia (siempre, corto-mediano-largo plazo). El eficiente uso de la infraestructura requiere ser acompañado por la generación de pericia en el manejo de software y programación para algoritmos de alta complejidad. A través de eventos que forman capital humano avanzado, Cursos de Postgrado, Summer Schools y Symposia, BioMed-HPC apunta a la generación de un futuro equipo capaz de afrontar los desafíos de I&D en el ámbito de la medicina computacional.
5. . Crear las bases académicas y tecnológicas para la formación de Anillos, Núcleos o Institutos Milenios en el campo de la Medicina Computacional (mediano-largo plazo). Este resultado destacaría la U-Chile, no solo en el ámbito nacional, sino también regional, más allá de la creación de resultados en investigación básica transferibles al sistema de salud Chileno en el mediano y largo plazo.
a. CONCURSOS EXTERNOS A LOS QUE SE PRETENDE POSTULAR
Siendo un proyecto de formación de investigación asociativa de excelencia de alto impacto, las capacidades de la investigación generada permite aplicar a todos los fondos accesibles dentro del espíritu de BioMed-HPC: FONDECYTS, FONDEF/IDEA, FONDEQUIP, Anillos de Investigación en Ciencia y Tecnología, Núcleos Milenio y Proyectos Internacionales.
7. ESTADO ACTUAL Y PERSPECTIVAS DE LA RED (PERTINENCIA Y POSICIONAMIENTO) a. PERTINENCIA DEL PROYECTO DOMEYKO II
La propuesta de la red BioMed-HPC está en el corazón de los objetivos generales y específicos de U-Redes. BioMed-HPC se centra creando conectividad en si y en el manejo de la información científica y académica da alta demanda y complejidad.
Los miembros de la red son académicos en diferente etapas de su desarrollo, aquellos que recién instalan sus laboratorios y conquistan sus primeros proyectos de investigación (RV, RA, AP, MC, CS, GZ, MB, RC), académicos que ya cuentan con laboratorios instalados y proyectos vigentes que generan datos y capacidades aisladas tanto en el área de la ciencia básica como ciencia aplicada o de interés estatal (SH, OO, PP, GR, AM, NH, EV, TPA, RE, SB, BM, LS, JCL), y entidades e institutos formados por académicos capaces de asumir el rol de plataformas tecnológicas en nivel nacional e internacional (CMM, BNI, Instituto Pasteur, CCTVal). La distancia física y administrativa entre las facultades de la U-Chile y por ende entre sus grupos de trabajo presentan un problema enorme para redes asociativos. Está brecha se cierre con BioMed-HPC en forma eficiente e elegante, creando una nueva cultura e estilo de trabajo académico que tanto se requiere para afrontar las necesidades vigentes en el área y la región.
La oportunidad de BioMed-HPC consiste en crear por primera vez una conectividad de alta velocidad entre grupos de investigación que dependen en forma vital de la transferencia de grandes volúmenes de datos entre sus laboratorios y el NLHPC. Además se genera experiencia en el manejo (storage and handling) de grandes volúmenes de datos biológicos y médicos; y la implementación de algoritmos de simulación y análisis de datos en ambientes computacionales distribuidos de alto rendimiento.
El impacto generado por los miembros y asociados se podrá medir en corto plazo (capacidad de almacenar por primera vez datos de proyectos vigentes en el ámbito de las imágenes digitales y la bioinformática), mediano plazo (creación de nuevos proyectos basados en procesamiento de datos masivos en ciencias básicas, aplicadas y de interés estatal) y largo plazo (solidificación del área de Medicina o Biomedicina Computacional hacia la creación de un nuevo campo de excelencia en este campo). Las participantes ya cuentan con trayectorias de excelencia en sus campos y forman partes de redes internacionales de primer nivel, en el caso de los grupos recién instalados, ellos tienen la mejor base académica, energía y visión para lograrla. No cabe ninguna duda que se realiza un impacto transcendente a través de BioMed-HPC.
b. BREVE DESCRIPCIÓN DE HISTORIA Y ANTECEDENTES DE LA RED Y SUS MIEMBROS
La red BioMed-HPC presenta una iniciativa sin antecedentes en el escenario nacional persiguiendo la visión de solidificar y posicionar el campo de la biomedicina computacional dentro de la escala internacional de investigación y desarrollo. En el pasado han habido iniciativas exitosas por iniciativa propia de los académicos para cerrar la brecha en forma paulatina y coherente. Entre SCIAN-Lab (F-Med, SH), DCC (NH) y LMBG (AM) se comparten alumnos de pre- y postgrado (uno de ellos premiado ´mejor tesis digital del año 2006´), y NH es co-investigadora por segunda vez en el Fondecyt regular de SH junto a jóvenes investigadores del CMM. En el marco del Centro de Excelencia Heidelberg-Santiago en Informática Médica (coordinador académico SH) colaboran intensamente AM (Matemática Aplicada, Bioinfomática), NH (Computación), PP (Salud Pública) generando escuelas de verano, diplomados, y un total de 20 cursos de postgrado novedosos en el ámbito de la informática médica. En este contexto AM y RV levantan dos cursos pioneros en el ámbito del Bioinfomática y PP en Epidemiología este semestre. Los primeros 7 alumnos del postulado Magíster en Informática Médica terminarán fines de 2013, un antecedente pionero en Chile y la mayoría de los países de América Latina. Cabe destacar que este esfuerzo se
levanta entre los participantes sin fondos de la U-Chile través del DAAD. Otro antecedente importante son los Simposios de AcessNova organizados por EV por más de una década. SH, AM, EV, JL, REUNA participan hace muchos años en este evento para el desarrollo de visiones dentro de conectividad, HPC y Massive Cientific Data Analysis en campos claves para la sociedad Chilena como minería y astronomía. Medicina y biología hasta la fecha no cuentan con fondos comparables, sin embargo el beneficio de sistemas de análisis remoto para servicios de salud en el campo de imágenes y los frutos de la investigación bioinformática con especial atención a iniciativas recientes en el ámbito de cáncer (ver U-Cancer, RA) o GOCCHI (BM) pueden, a corto y mediano plazo, crear servicios de excelencia para pacientes en el sistema de salud nacional.
CEDAI SpA, un spin-off generado en consecuencia de un proyecto FONDEF de la F-Med, ha sido reconocido por la Secretaría General Iberoamericana con un Premio a la Innovación y el Emprendimiento que se entregará en Noviembre 2012 en el margen de la XXII Cumbre de Iberoamericana de Jefes de Estado y de Gobierno. Estos y otros esfuerzos pioneros de los miembros de BioMed-HPC en el pasado juntos a la perspectiva potente que se abre través de está iniciativa, no deja duda del impacto futuro en investigación y desarrollo de excelencia que tendrá el campo de la Biomedicina Computacional para la U-Chile y la región.
c. SITUACION CON PROYECTO Y SIN PROYECTO
La Red BioMed-HPC asegura la conectividad de alto nivel entre la F-Med (en cercanía a la FOUCH y la FCQF, el Hospital Clínico y GOCCHI) con el NLHPC del FCFM, REUNA y entidades nacionales e internacionales asociadas (ver arriba). Además generará expertise en el manejo (storage and handling) de grandes volúmenes de datos del campo de procesamiento de imágenes biológicas, biomédicas y el campo de la informática. Se realizarán transferencias y procesamientos de datos biológicos y biomédicos/clínicos a través de la red y se elaborarán protocolos de uso para futuros proyectos colaborativos de alta competitividad en el campo de la biomedicina computacional, imposible de levantar sin conectividad de primer nivel. Sin proyecto, el campo de la biomedicina computacional no se desarrollará, proyectos vigentes de I+D dentro del campo del teleanálisis médico no son factibles ya que no es posible replicar una plataforma HPC del NLHPC en cada unidad donde se generan datos de alto volumen que deben ser procesados. Investigadores jóvenes pierden un perspectiva vital para su futuro desarrollo y la competitividad de la U-Chile en este sector se sacrifica.
A modo de ilustración, se presenta una ejercicio de cálculo de requerimientos de conectividad de un proyecto genoma. Un genoma humano secuenciado a una profundidad de 30x genera alrededor de 28.8 TB de datos en imágenes que deben ser almacenadas y procesadas para obtener entre 90 GB y 1.98 TB en secuencias cortas (reads), dependiendo de la cantidad de información que se guarde. La primera etapa suele hacerse en el lugar de secuenciación pero la segunda en un centro de cómputos que puede estar en la del CMM de Ingeniería o en la F-Med, dependiendo del proyecto. Suponiendo que se produjeran 100 GB por genoma, el traslado de datos por una conexión estándar de 100Mbps (equivalente a unos 7 Mega Bytes por segundo en la práctica) tomaría unas 4 hrs. Por lo tanto, un proyecto pequeño que secuencie 18 genomas tomaría 3 días solo en transferencia. Esto además tiene el problema que cualquier interrupción en la conexión puede arruinar los archivos, generando errores posteriores o necesitando repetir todo el proceso. Usando la tecnología de 1000 Gbps de red, el mismo proyecto de 18 genomas se transferiría en 4 min. En el escenario actual, los datos de secuenciación son producidos en OMICS y transportados mediante un disco duro externo hacia el CMM y luego de un análisis inicial, nuevamente en disco duro externo desde el CMM hasta GENOMED en F-Med. Este esquema de transporte de datos es obviamente inviable para proyecto de mayor envergadura. La situación es aún más dramática en aplicaciones que requieren procesamiento de datos en tiempo real. Por ejemplo, en el análisis de imágenes médicas para producir un diagnóstico y así guiar una decisión terapéutica. El traspaso de 10TB/semana de datos que están estimados para los proyectos SCIAN/BNI arriba descritos, requerirían 2.4 semanas solo para transferirse al clúster del NLHPC, sin contabilizar el tiempo que tomaría el procesamiento y el retorno de los resultados. En otras palabras, estos proyectos serían inviable con la situación actual.
d. DESCRIPCIÓN Y DIAGRAMA DE SUSTENTABILIDAD DEL PROYECTO DOMEYKO II
Modelos de asociación La red BioMed-HPC combina experticias complementarias en los campos biológico/médicos y computacionales. Esto queda evidenciado en el perfil de los integrantes, que incluyen miembros de varias facultades con diferentes competencias (ver Anexo 1). BioMed-HPC también estará asociado a organizaciones relevantes en el ámbito nacional e internacional que le permitirán orientar sus políticas estratégicas de desarrollo asegurando un posicionamiento de excelencia en el mediano plazo. Adicionalmente, BioMed-HPC contempla el asesoramiento técnico necesario, personal contratado y externo, para la implementación de una infraestructura sólida de tecnología de punta que sustente su funcionamiento y crecimiento en el largo plazo (ver diagrama).
8 Sustentabilidad y Escalamiento de la Red El Directorio Académico estará a cargo de la planificación estratégica de la red, la identificación de áreas de desarrollo y la formulación de proyectos científicos y de I+D que sustentan la red. Los proyectos nuevos adjudicados gracias a la nueva infraestructura y soporte técnico creados a través de BioMed-HPC garantizarán la continuidad de la red en el futuro. La inversión inicial de BioMed-HPC permite reducir costos de inversión y mantención en el futuro para todos sus integrantes: (i) ahorro de infraestructura replicada, (ii) compartir personal calificado (iii) conectarse a la red en F-Med con protocolos establecidos. Dado el gran número de grupos participantes y los futuros miembros, los costos de mantención resultan fácilmente financiable a través de futuros proyectos (ver 6.2). A través de BioMed-HPC, tareas operacionales y administrativas serán asumidos por personal del Departamento de Informática (F-Med), STI, y NLHPC. De esta manera, los costos para el mantenimiento de la fibra óptica (500M$/mes) y el salario de personal técnico (1.500M$/mes) son financiables fácilmente por los proyectos de los miembros de la red.
8. PLAN DE TRABAJO DEL PROYECTO DOMEYKO II Año 1:
Hito 1: Contratación de profesionales de la red (03.2013) Contrataremos 3 personas para integrar la Unidad Operacional.
Las tareas financieras y secretariales estarán a cargo de un Ing. en gestión a ser contratado por media jornada en el ICBM.
Además, se contratarán 22 hrs. de un Ing. en telecomunicaciones (STI/ICBM) y 44 hrs. de un administrador de sistemas /programador (NLHPC/ICBM). Estos interactuarán directamente con ingenieros del NLHPC para la implementación de rutinas de análisis de datos en el clúster de cómputos y la elaboración de protocolos, lo cual permitirá facilitar el acceso a los recursos computacionales a investigadores en laboratorios del ICBM sin experiencia en uso de equipamiento HPC. Este hito requerirá el aporte de 13.200M$ por parte del VID (U-Redes).
Hito 2: Creación de un directorio académico y su directiva (06.2013). Se organizarán reuniones y talleres para identificar las problemáticas científicas que pueden beneficiarse de una aproximación computacional y de trabajos colaborativos entre los miembros de la red y colaboradores externos. También se desarrollarán las estrategias para facilitar al máximo la comunicación entre académicos con distintas formaciones para generar una cultura de red interdisciplinaria.
Hito 3: Conexión de alto rendimiento entre F-Med y CMM (12.2013) REUNA instalará el switch óptico en F-Med e interfaces ópticas en nodo CMM y STI. Las actividades de instalación, ingeniería y gestión de los equipos serán financiadas con fondos de REUNA (10.000M$). Los equipos tendrán un costo total de 30.000M$ y serán financiados en partes iguales por VID (U-Redes ), STI, y F-Med. La instalación se hará durante los primeros 4 meses de proyecto, y las pruebas y puestas a
punto se realizarán a lo largo del primer año. Este hito requerirá el aporte de 12.000M$ por parte del VID (U-Redes) por concepto de mantención de la fibra óptica por 2 años (pagos mensuales de 20UF).
Hito 4: Conexión de alto rendimiento entre laboratorios computacionales F-Med (12.2013) Los equipos del SCIAN y GENOMED lab en conjunto con la Unidad de Operacional realizarán un mejoramiento de la red interna F-Med para permitir que estos laboratorios puedan conectarse a 1Gbps entre si y con el switch fotónico de F-Med que permite el ingreso a la red de 10Gbps con el CMM. La red interna F-Med una vez mejorada, permitirá la formación de una primera grid de cómputos que luego podrá ser expandida a medida que nuevos laboratorios computacionales sean formados en F-Med u otras facultades en el campus norte (HCUCH, FOUCH, FCQF).
Año 2:
Hito 5: Primera escuela de verano de BioMed-HPC (12.2014). El Directorio Académico en colaboración con el NLHPC, SCIAN, BNI y CCPVa, y apoyados por el Ingeniero en Gestión, organizarán una escuela de verano para transferir conocimientos y experiencias sobre la implementación de análisis de datos en ambientes HPC distribuidos. Se dará prioridad a los miembros de la red para facilitar su acceso a los recursos computacionales de los que dispone. La organización de estos dos eventos tomará tiempo a lo largo de los años 1 y 2 para realizar contactos con expertos nacionales e internacionales. El trabajo administrativo será más intenso 2 meses antes de cada escuela, pero al estar acoplados a actividades ya andando (Cursos del NLHPC y Ms. Informática Médica U-Chile/U-Heidelberg) se facilitará la gestión. Este hito requerirá el aporte de 10.000M$ por parte del VID (U-Redes).
Hito 6: Segunda escuela de verano de BioMed-HPC (12.2014). Al final del proyecto realizaremos la segunda escuela de verano. A diferencia de su primera versión, esta escuela tendrá énfasis en potenciales usuarios de cómputos HPC que no necesariamente tengan experiencia en este tipos de recursos y que puedan no haber sido miembros de BioMed-HPC. Este hito requerirá el aporte de 10.000M$ por parte del VID (U-Redes).
Hito 7: Estudios pilotos y generación de protocolos BioMed-HPC (12.2014). La Unidad Operacional trabajará en la elaboración de protocolos de almacenamiento, transferencia y análisis de datos en el cluster del NLHPC y la grid de F-Med.
Una primera versión estará disponible antes de la primera escuela de verano (diciembre 2013) y una segunda versión antes de la segunda escuela (diciembre 2014).
Hito 8: Postulación a fondos concursables externos (12.2014). Será tarea constante de los miembros del Directorio Académico, la formulación de proyectos científicos y de innovación a fondos concursables externos. Ver sección CONCURSOS EXTERNOS A LOS QUE SE PRETENDE POSTULAR.
a. CARTA GANTT
Objetivos específicos (OE) 2013 2014
E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D OE 1
Estructura
organizacional/contrataciones S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L OE 2
Conectividad CMM / F-Med
T I R
T I R
T I R
T I R
T I R
T I R
T I R
T I R
T I R OE 3
Adecuación red F-Med
T I R
T I R
T I R
T I R
T I R OE 4
Transferencia tecnológica
S N D
G L D OE 5
Estudios pilotos / formulación de protocolos
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D
S G L N D OE 6
Formulación de proyectos S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L
S G N L S: SCIAN, G: GENOMED, N: NLHPC, L: LBMG, R: REUNA, T: STI, I: Departamento Informática F-Med, R: Ingeniero en redes informáticas de GenoMed-HPC, D: Unidad Operacional
10 9. DESCRIPCIÓN DE RECURSOS SOLICITADOS
VID Valor M$Ch
% SOCIOS/MANDANTES Valor M$Ch
% Total
Valor M$Ch
%
Recursos Humanos: Unidad Operacional:
Ing. Redes Computacionales
Programador/Administrador
Ing. Conexión UTFSM
Géstor y Secretaria
4.800 /5h
8.400 /11h 25
25
9.600 /11h,STI 4.800 /5h, ICBM
16.800 /22h, NLHPC 8.400 /11h USLACRN
9.600 /11h, CCTVal
16.800 /22h, ICBM 50 25
50 25
100
100
19.200/22h
33.600/44h
9.600 /11h
16.800 $Ch/22h 100
100
100
100
Subtotal 13.200 18 66.000 82 79.200 100
Subcontratos Instalación red fotónica 10.000, REUNA 100 10.000 , REUNA 100
Subtotal 10.000 100 10.000 100
Capacitación, Difusión y Transferencia Tecnológica Simposio / Escuela de verano
20.000 100 20.000 100
Subtotal 20.000 100 20.000 100
Gastos de Inversión:
Cable Equipos, STI hasta F-Med
Equipos (F-Med interno)
Equipos (BNI interno) Equipos (SCIAN-Lab diente A)
10.000 33 10.000, F-Med 10.000, STI
15.000, F-Med 10.000, FOUCH
50.000, BNI 10.000, SCIAN
33 33
80 20
100 100
30.000
25.000
50.000 10.000
100
100
100 100
Subtotal 10.000 27 105.000 73 115.000 100
Gastos de Operación: Mantención Fibra Óptica 7.000 58 5.000, F-Med 42 12.000 100
Subtotal 12.000 100 12.000 100
TOTAL 50.200 21 186.400 79 236.600 100
Recursos Humanos Unidad Operacional Ing. Redes Computacionales: Encargados de la coordinación entre las partes para la creación de la red fotónica. Programador/Administrador: Encargado de proveer servicio de apoyo, mantención y operación para el uso de HPC por los miembros de la red. Ing. Conexión UTFSM: Encargada de la coordinación de la conexión de la UTFSM a la red fotónica de REUNA.
Géstor / Secretaria: Encargado/a de la gestión, coordinación y comunicación de los eventos de la Red BioMed-HPC, incluyendo no sólo el simposio / escuela de verano, sino también la difusión y transferencia tecnológica a los miembros de la red.
Subcontratos Instalación de equipos, ingeniería y gestion red optica: REUNA instalará el switch optico en F-Med e interfaces ópticas en nodo CMM y STI, así como la ingeniería de red respectiva para establecer la conexión F-Med/CMM y F-Med/STI. Realizará también por el periodo de duración del proyecto, en conjunto con STI, la administración de los equipos ópticos, así como la supervisión del enlace físico entre F-Med y STI de manera de gestionar alguna acción del proveedor de Telecom cuando sea necesario. Las actividades de instalación, ingeniería y gestión de los equipos serán financiadas con fondos de REUNA (10.000M$).
Difusión y Transferencia Tecnológica Simposio / Escuela de verano: Organizaremos dos simposios o escuelas de verano para la transferencia de la experticia en el manejo y procesamiento (storage and handling) de grandes volúmenes de datos provenientes del campo de la bioinformática en un ambiente de computación de alto rendimiento (HPC). Estos eventos están destinados principalmente a miembros de la red a colaboradores que puedan beneficiarse de los recursos y competencias disponibles en BioMed-HPC.
Gastos de Inversión Cable Equipos, STI hasta F-Med: La conectividad entre STI y F-Med(Unidad de Informática) se financiará con inversiones del STI y U-Redes (VID) (Anexo I) Equipos (F-Med interno): La conectividad F-Med(Unidad de Informática), SCIAN-Lab (Diente A) y GENOMED (Diente C) se financiará con inversiones de la F-Med ( Anexo II - Unidad de Informática) Equipos (BNI interno): La conectividad SCIAN-Lab (Diente A) y el nuevo edificio del BNI y sus 11 investigadores se financiará con inversiones del BNI ( Anexo III BNI) Equipos (SCIAN-Lab interno) La conectividad interna de 10 GIGA SCIAN-Lab (Diente A) se financiará con inversiones del SCIAN-Lab (Anexo II) Gastos de Operación Gasto Arriendo F.O. (por 2 años): Gasto de arriendo y mantención de la Fibra Obscura entre F-Med y STI ubicada en Torre 15, necesaria para mantener el enlace de alta velocidad fotónico en funcionamiento.
Nombre del Postulante Steffen Härtel Gründler Firma
RUT: 21.323.545-1
Fecha de presentación: 10.09.2012
12 LISTA DE ANEXOS:
INTEGRANTES
Anexo I. DESCRIPCIÓN DE INTEGRANTES EXTERNOS NACIONALES E INTERNACIONALES Anexo II. DESCRIPCIÓN DE LABORATORIOS DE MIEMBROS PARTICIPANTES
CARTAS DE COMPROMISO NACIONAL
Anexo III. Carta_Compromiso_ICBM_Facultad_de_Medicina_BioMed-HPC Anexo IV. Carta_Compromiso_CITC_BioMed-HPC
Anexo V. Carta_Compromiso_Luis_Salinas_Valparaiso_BioMed-HPC Anexo VI. Carta_Compromiso_CCTVal-UTFSM
Anexo VII. Carta_Compromiso_BNI_BioMed-HPC Anexo VIII. Carta_Compromiso_F-Med_BioMed-HPC Anexo IX. Carta_Compromiso_FOUCH-HPC
Anexo X. Carta_Compromiso_NLHPC-HPC Anexo XI. Carta_Compromiso_GOCCHI-HPC Anexo XII. Carta_Compromiso_STI-HPC Anexo XIII. Carta_Compromiso_SCIAN-HPC Anexo XIX. Carta_Compromiso_REUNA-HPC
CARTAS DE COMPROMISO NACIONAL
Anexo XX. Presupuesto red interna F-Med 10[Gbps]
Anexo XXI. Presupuesto Red Óptica STI-F-Med
CARTAS DE APOYO INTERNACIONAL Anexo XXII. Carta_Apoyo_GIGA-HPC Anexo XXIII. Carta_ Apoyo _Pasteur-HPC Anexo XXIV. Carta_ Apoyo _Brown-HPC
Anexo I
DESCRIPCIÓN DE INTEGRANTES EXTERNOS NACIONALES E INTERNACIONALES Integrantes Externos Nacionales
REUNA gestiona la infraestructura digital de Red Académica de investigación, educación e innovación en Chile. La red interconecta a 17 Universidades, CONICYT, los principales observatorios en Chile (AURA, ESO, ALMA) y mediante alianzas a instituciones como Fundación de Ciencias para la Vida, INAPI, entre otras. La red tiene 11 puntos de presencia, entre Arica a Osorno, con una capacidad que va entre 0,155-2,5 Gbps, está última será prontamente ampliado a 1 Gbps.
REUNA interconecta Redes Académicas Internacionales en América Latina (RedCLARA), América del Norte (Internet2 /Canarie), Europa (GÉANT), Asia (APAN) y Oceanía (AARNET). REUNA ha liderado proyectos de infraestructura digital desde sus orígenes, y recientemente (2010) establece una red óptica de alta velocidad entre Antofagasta y Santiago (7 nodos). En vinculación con el proyecto NLHPC - se encuentra implementando una ampliación de la red óptica en Santiago que integrara la U-Chile (CMM, STI), PUC, USACH, que permitirá la interconectividad de alta capacidad (hasta 32 canales de 10Gbps cada uno).
STI La Dirección de Servicios de Tecnologías de la Información y Comunicaciones de la U-Chile busca introducir nuevos sistemas y prácticas para apoyar gestión y realización más eficiente y eficaz de diversos organismos de la Universidad.
Actualmente tiene la responsabilidad de administrar la red de la Universidad. Una de sus prioridades estratégicas, busca impulsar una red experimental dedicada a la investigación entre las distintas facultades, siendo este proyecto un primer paso para conectar la FCFM con la F-Med y a futuro el resto de las facultades, conformando una red académica avanzada que cumpla con las crecientes necesidades de los académicos e investigadores de la Universidad.
GOCCHI El Grupo Oncológico Cooperativo Chileno de Investigación (www.gocchi.org) agrupa investigadores a lo largo de Chile en especialidades médicas relacionadas con el tratamiento del cáncer. GOCCHI planifica y coordina estudios clínicos oncológicos nacionales e internacionales y busca promover y desarrollar la investigación oncológica en Chile, siguiendo rigurosamente la metodología científica y las Buenas Prácticas Clínicas en investigación. Tiene especial interés en promover y optimizar relaciones entre los centros de atención e investigación oncológica, privados y públicos y entre estos y el Ministerio de Salud y las universidades. A modo de ejemplo, GOCCHI coordina el estudio 'Perfil Molecular de Cáncer de Mama en Estadio Clínico II y III en Mujeres Latinoamericanas que Reciben Tratamiento Estándar de Referencia' del US Latinamerica Cancer Research Network (USLACRN) financiado por el National Cancer Institute de EE.UU y por aportes gubernamentales de Chile y que busca determinar los perfiles moleculares de los subtipos de cáncer de mama, detectando la prevalencia de cada uno en mujeres latinoamericanas. Este proyecto generará datos de genotipificación y expresión génica por microarreglos de 2000 pacientes enroladas en 5 países participantes (400 en Chile), los cuales requerirán de una gran capacidad de cómputos y competencias en modelamiento matemático e informáticos para ser analizados. Mediante la incorporación de GOCCHI en la red podremos cubrir está necesidad y sus miembros tendrán oportunidad de diseñar estudios en biología y medicina computacional basados en datos masivos de estudios clínicos.
CMM Centro de Modelamiento Matemático de la FCFM de la U-Chile. La misión del CMM es crear nuevas matemáticas y usarlas para resolver problemas de otras ciencias, la industria y las políticas públicas. Su finalidad es desarrollar ciencia con los más altos estándares, los que guían asimismo sus actividades en investigación industrial y educación. Desde su inauguración, el CMM se a convertido en un centro de excelencia de clase mundial en investigación y formación avanzada en matemáticas aplicadas, reconocido internacionalmente como una plataforma para el modelamiento matemático industrial con alto impacto en innovación. En el ámbito de las instituciones, las principales contrapartes son el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), la Universidad de Concepción (UDEC), y varios departamentos de la U-Chile. Las principales contrapartes industriales iniciales incluyen a la Corporación Nacional del Cobre (CODELCO) y a Dassault Aviation. Dentro del CMM, el Laboratorio de Bioinformática y Matemática del Genoma (LBMG) liderado por el Dr. Alejandro Maass, ha sido líder en el desarrollo de la genómica y bioinformática a nivel nacional y ha consolidado una red de investigación con múltiples organismos que incluyen el INTA, F-Med, F-Ciencias, F-Agronomía, INRI y FONDAP Center for Genome Regulation entre otros.
OMICS El Centro Nacional de Genómica, Proteómica y Bioinformática 'OMICS Solutions' fue creado para promover el uso de la ciencias genómicas en Chile. El proyecto, financiado por CONICYT es patrocinado por la U-Chile, PUC, U-Andrés Bello, U-Talca y el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias. El Centro ha implementado un Laboratorio altamente especializado para prestar servicios y asesoría a la comunidad científica y profesional en las metodologías genómicas. Recientemente ha finalizado la instalación de cinco modernas plataformas de secuenciación masiva de ADN, que permiten conocer en detalle la composición genética de organismos y poblaciones, incluyendo humanos. Un Centro HPC beneficiaría grandemente a OMICS pues los datos obtenidos en cada corrida en cualquiera de estas plataformas pueden alcanzar volúmenes de terabytes que requieren capacidades especiales para trasmisión.
