Μονάδα Συστημικής Βιοπληροφορικής 

Μονάδα Συστημικής Βιοπληροφορικής
-Omics
Genomics, Transcriptomics, Proteomics, Metabolomics, Metagenomics
Σκοπός

Μονάδα Συστημικής Βιοπληροφορικής

Μονάδα Συστημικής Βιοπληροφορικής
-Omics
Genomics, Transcriptomics, Proteomics, Metabolomics, Metagenomics

Ο μεγάλος όγκος δεδομένων που απορρέουν από τις σύγχρονες τεχνικές –omics, καθώς και η πολυπλοκότητα των δεδομένων αυτών, έχουν καταστήσει την ύπαρξη υπολογιστικών συστημάτων και κατάλληλου προσωπικού για την ανάλυσή τους μια πάγια ανάγκη καθώς και μια τεράστια ευκαιρία. Η σωστή αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των διαφόρων τεχνικών μέσω προγραμματιστικών λύσεων και λογισμικού είναι καίριας σημασίας για την επιστημονική πρόοδο καθώς και για τη διασφάλιση της ακρίβειας, ασφάλειας και της εξοικονόμησης χρόνου και χρήματος.

Τα τελευταία χρόνια το εργαστήριό μας έχει υλοποιήσει πρωτόκολλα και δημοσιεύσει εργασίες πάνω σε τρανσκριπτομικές, γενωμικές και μεταβολικές αναλύσεις, καθώς και στη βιοπληροφορική επανατοποθέτηση φαρμάκου. Όλοι οι τομείς αυτοί είναι ιδιαίτερης σημασίας τόσο στην καθημερινή κλινική πράξη, για την επίτευξη πραγματικής Ιατρικής Ακριβείας, αλλά και για την παγκόσμια φαρμακοβιομηχανία που μέσω της επανατοποθέτησης φαρμάκου μπορεί εύκολα και γρήγορα να δώσει νέα πνοή σε παλιά φάρμακα.

Η μονάδα συστημικής βιοπληροφορικής αποτελεί ένα κομβικό σημείο του Κέντρου Αριστείας Φαρμακολογικών Μελετών και Ιατρικής Ακριβείας IMPReS όχι μόνο αναλύοντας τα δεδομένα που προκύπτουν από τα πειράματα και τις μετρήσεις των υπόλοιπων μονάδων αλλά και αξιοποιώντας συνθετικές προσεγγίσεις, όπως τα βιολογικά δίκτυα και η εξερεύνηση σηματοδοτικών μονοπατιών. Δρα κυρίως συνεργατικά με τις υπόλοιπες μονάδες, αλλά και αυτόνομα μπορεί να παρέχει υπηρεσίες αναλύσεις και αξιολογήσεις δεδομένων, καθώς και συμβουλευτικές υπηρεσίες σε ερευνητές που θέλουν να ενσωματώσουν στα πρωτόκολλά τους μία από τις υπηρεσίες του Κέντρου Αριστείας IMPReS. Εξάλλου ένας τομέας που είναι ιδιαίτερα προβληματικός στις μέχρι τώρα παρεχόμενες υπηρεσίες αναλύσεων από εταιρείες και κέντρα είναι η απλή αποστολή αποτελεσμάτων χωρίς ιδιαίτερη επεξήγηση της χρήσης και της χρησιμότητάς τους.

Μονάδα Συστημικής Βιοπληροφορικής
-Omics
Genomics, Transcriptomics, Proteomics, Metabolomics, Metagenomics
Εξοπλισμός

Εξοπλισμός

Εξοπλισμός

Η μονάδα είναι εξοπλισμένη με 2 υπολογιστές μεγάλων δυνατοτήτων (THREADRIPPER 3990X, 64Cores/128Threads) με 256GB DDR4 3600 και  6 ΤΒ NVme δίσκους κατάλληλους για την επεξεργασία μεγάλων -omics δεδομένων με εφαρμογές που τρέχουν σε περιβάλλον Windows και Unix.

Επιπλέον, διαθέτει σύστημα εξωτερικής αποθήκευσης δεδομένων (Network Access System 16TB) για τη μακρόχρονη διατήρηση πειραματικών δεδομένων και τα απαραίτητα Backups ασφαλείας.

Η αποθήκευση των δεδομένων γίνεται τηρώντας όλους τους κανόνες που καθορίζει ο Γενικός Κανονισμός για την Προστασία των Δεδομένων (GDPR) εξασφαλίζοντας την ανώνυμη και ασφαλή επεξεργασία ιατροβιολογικών δεδομένων.

Εξοπλισμός
Ερευνητικές Δραστηριότητες

Ερευνητικές Δραστηριότητες

Ερευνητικές Δραστηριότητες

Η βιοπληροφορική ανάλυση χρησιμοποιείται για την ολοκληρωμένη επεξεργασία των ερευνητικών αποτελεσμάτων με αναλύσεις πάνω σε παραγόμενα από την μονάδα και ανοιχτής πρόσβασης δεδομένα:

Ερευνητικές Δραστηριότητες

Μοριακό Υπόβαθρο Ιδιοπαθών Φλεγμονωδών Νόσων του Εντέρου

Oι ιδιοπαθείς φλεγμονώδεις νόσοι του εντέρου (ΙΦΝΕ), οι οποίες αποτελούν μία κύρια ομάδα παθήσεων του γαστρεντερικού σωλήνα, είναι νοσήματα που χαρακτηρίζονται από χρόνια και υποτροπιάζουσα, ανοσολογικής αρχής και αγνώστου αιτιολογίας, φλεγμονή. Οι δύο κύριες μορφές ΙΦΝΕ είναι η Nόσος Crohn (NC) και η Eλκώδης Kολίτιδα (ΕΚ), η αιτιοπαθογένεια των οποίων εμπλέκει μηχανισμούς που αφορούν τόσο την επίκτητη, όσο και τη φυσική ανοσία. Πρόκειται για μορφές αυτοάνοσων νοσημάτων κατά τις οποίες παρατηρείται μία χρόνια και εμμένουσα εντερική φλεγμονή που φαίνεται να σχετίζεται με πολλούς διαφορετικούς παράγοντες, όπως η γενετική προδιάθεση, το περιβάλλον και  η σύσταση της εντερικής χλωρίδας.

Μοριακό Υπόβαθρο Κολπικής Μαρμαρυγής

Η κολπική μαρμαρυγή (ΚΜ) είναι η πιο συχνή καρδιακή αρρυθμία παγκοσμίως και χαρακτηρίζεται από ασυντόνιστη συστολή, η οποία μπορεί δυνητικά να οδηγήσει σε σχηματισμό θρόμβου, ισχαιμικά εγκεφαλικά επεισόδια, ακόμη και θάνατο. Οι διαφορές έκφρασης στα γονίδια που εμπλέκονται στην ίνωση ή τη φλεγμονή μπορούν να προάγουν την αναδιαμόρφωση της καρδιάς, η οποία οδηγεί στην ανάπτυξη και διατήρηση της κολπικής μαρμαρυγή. Ωστόσο, οι υποκείμενοι μοριακοί μηχανισμοί δεν είναι ακόμη καλά κατανοητοί. Λόγω αυτής της ανεπαρκούς γνώσης των μηχανισμών παθογένειας της ΚΜ, οι στρατηγικές διαχείρισης περιορίζονται στην πρόληψη των επιπλοκών της, όπως το εγκεφαλικό επεισόδιο, και όχι της ίδιας της νόσου. Στόχος μας είναι να εντοπίσουμε νέα γονίδια που παίζουν κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη της ΚΜ, τα οποία μπορούν να παρέχουν ενδείξεις για τον μηχανισμό παθογένεσης της νόσου και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως φαρμακολογικοί στόχοι για την αναστροφή του παθοφυσιολογικού μηχανισμού της νόσου.

Μοριακό Υπόβαθρο Καρδιακής Ανεπάρκειας

Η Διατατική μυοκαρδιοπάθεια (Dilated Cardiomyopathy, DCM) και η Ισχαιμική μυοκαρδιοπάθεια (Ischemic Cardiomyopathy, ICM) αποτελούν τις πιο συχνές αιτίες καρδιακής ανεπάρκειας (Heart Failure, HF), ένα σύνδρομο με εκτιμώμενο επιπολασμό 64,3 εκατομμυρίων ανθρώπων παγκοσμίως. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να αποσαφηνίσει τη γονιδιακή υπογραφή των DCM και ICM, που συμβολίζεται ως DiSig (Dilated cardiomyopathy Signature) και IsSig (Ischemic cardiomyopathy Signature), αντίστοιχα, μέσω βιοπληροφορικής ανάλυσης.

Μοριακό Υπόβαθρο COVID-19

Η COVID-19 είναι μια αναπνευστική λοιμώδης νόσος που προκαλείται από τον πρότυπο κορονοϊό SARS-CoV-2 και έχει δημιουργήσει παγκόσμια υγειονομική κρίση. Η ασθένεια προκαλεί μια ποικιλία συμπτωμάτων στους ασθενείς, που κυμαίνονται από ήπια συμπτώματα όπως ενός κρυολογήματος μέχρι σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο και μερικές φορές θάνατο. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η ανακάλυψη πιθανών φαρμακευτικών στόχων χρησιμοποιώντας μεταγραφωμικά δεδομένα από αίμα και πνεύμονα. 

Εντερικό Μικροβίωμα

Η εντερική μικροχλωρίδα και κατ'επέκταση το γενετικό της υλικό (μικροβίωμα) έχει συσχετιστεί με μία πληθώρα παθήσεων κυρίως ανοσολογικής και μεταβολικής φύσης. Η εντερική μικροχλωρίδα, που αποτελεί το σύνολο των μικροοργανισμών του γαστρεντερικού σωλήνα (βακτήρια, ιοί, μύκητες) του εντέρου, φαίνεται να εμπλέκεται σε πολλούς παθογενετικούς μηχανισμούς διάφορων παθολογικών καταστάσεων τόσο του εντερικού σωλήνα, όσο και γενικότερα του ανθώπινου οργανισμού και έχει τύχει εκτεταμένης έρευνας τα τελευταία χρόνια. Αποτελεί μοναδικό δείκτη για κάθε άνθρωπο και επηρεάζεται από γεωγραφικές, διατροφικές και γενικά περιβαλλοντικές συνθήκες. Σήμερα θεωρείται ως ένας συμβιωτικός «οργανισμός», που παρέχει πολυάριθμα οφέλη στον ξενιστή. Μέσω state-of-the-art βιοπληροφορικών προσεγγίσεων οι μελέτες μας προσπαθούν να ξεδιαλύνουν τον ρόλο του μικροβιώματος κατά τη διάρκεια της ομοιόστασης και της νόσου.