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A Costa Rica concentra 5% da biodiversidade do planeta; no entanto, é pouca a informação que hoje existe sobre esta realidade; e esta é apenas uma pequena amostra da América central e o Caribe. Aqui é quando a necessidade de contar com a Rede Centro-americana de Bioinformática se faz palpável. A respeito dela falamos com o seu líder, o bioinformático e nanotecnólogo molecular e atual diretor-executivo do Instituto Nacional de Bioinformática da Espanha (Madrid), Allan Orozco.

Quando se formou a Rede Centro-americana de Bioinformática e com quais objetivos?

Em junho de 2011 com a formação e aprovação de um documento (MoU) assinado por representantes científicos de vários países, entre eles Guatemala, Costa Rica e Panamá. O istmo centro-americano é uma área de recursos econômicos limitados; portanto, é conveniente e recomendável começar por uma bioinformática “in silico”, atividade mais barata que fazer diretamente genômica experimental; a escalabilidade do processo é simplesmente uma questão de tempo. Por outro lado, os objetivos fundamentais desta rede especializada são: Desenvolver e implantar pesquisa em medicina molecular; analisar e processar informação biológica em HPC [computação de alto desempenho] em uma rede cooperativa de troca, armazenamento e processamento. Desenvolver áreas convergentes e periféricas como a nanogenômica computacional e o controle espacial em modelos dinâmicos paralelos por meio da genômica comparativa; estimular a criação de cálculo bioinformático na nuvem (Bioinformatics Cloud Biocomputing on NGS e máquinas virtuais.), etc.

Qual era a motivação inicial?

Atualmente é proposto um modelo de organização baseado em sete nós interconectados, e um nó central na Costa Rica. Quanto à motivação, eu considero que é importante criar uma base o suficientemente sustentável em biocomputação para benefício da América Central e áreas laterais, como o Caribe.

Esta motivação inicial vem do interesse geral para melhorar as análises genômicas por meio de computação biológica no istmo centro-americano. Na Costa Rica tem o cluster Nelly, com 60 servidores e uma capacidade de até 100 TB de memória distribuída, o maior da América Central e o Caribe dedicado exclusivamente ao processamento de dados biológicos em Bioinformática. O processamento de dados superiores é suportado pelo cluster Caléndula do Centro de Supercomputação de León, na Espanha, o mesmo que tem conexão com a RedIRIS, que está interconectado com a RedCLARA.

O senhor pode explicar um pouco mais a figura da RedCLARA dentro da Rede Centro-americana de Bioinformática?

O cluster Nelly é um dos motores da Rede Centro-americana de Bioinformática e está conectado à RedCLARA a partir do Centro de Informática da Universidade da Costa Rica; isto tem sido a chave para apoiar todas as atividades da informática aplicada na Costa Rica. É importante mencionar que a instalação do cluster tem se tornado um bom exemplo de cooperação triangular entre empresa privada, a universidade e o governo. É vital considerar que a translacionalidade tecnológica para o setor empresarial a partir do acadêmico é primordial em tempos de crise, sendo a cooperação um esforço fundamentalmente válido, entre quadros operacionais e dinâmicos inteligentes acordados sobre ações estratégicas colaborativas. Não podemos continuar realizando pesquisa acadêmica com pouca aplicação social e um perfil de baixo impacto para as diferentes células produtivas do país. Nós vamos ter que mudar isso, em atitude, mente, respeito e vontade.

Por outro lado, a RedIRIS é uma rede do tipo grid de alta capacidade na Espanha, com aproximadamente 18 nós distribuídos no seu território, a RedCLARA interconecta a América com a Europa por meio de um link na RedIRIS que a conecta diretamente com a GÉANT (rede de pesquisa e ensino pan-europeia com 12,000 km de fibra óptica e serviço Fotônico e IP, LightPaths, etc). Atualmente, ambas as redes dispõem de uma segunda versão em fase executável. A RedCLARA é simplesmente o meio para interconectar as universidades e centros de pesquisa continentais entre a Europa e a América.

Os dados que chegam à Caléndula são enviados da América Central por meio da conexão da RedCLARA à Europa ou isto ainda não funciona assim?

A operacionalidade e configuração podem ser relativas e ajustáveis para cada caso. O protocolo normal é RedCLARA – RedIRIS - GÉANT e vice-versa (de acordo com qual rota crítica está em trânsito operacional e nós PoP em banda de estação). Os tempos de transmissão são aproveitados pela interconectividade das redes de pontos distribuídos na Espanha e por ambos grids continentais. O ponto de entrada está no TELVENT (modo housing) em Madrid, e, de fato, tanto o nó da GÉANT quanto o da RedIRIS estão no mesmo lugar. O cluster Caléndula está conectado à RedIRIS e abre as portas da conexão para a América. Com as conexões da RedIRIS-NOVA (criada em 2011) em fibra escura, é possível conseguir velocidades de até 10Gbps por hora amplificáveis até 100Gbps ou mais.

Na Espanha, o Caléndula expande as capacidades operacionais do Nelly, na América Central. A RedeIRIS é uma rede acadêmica; entretanto, a nossa é voltada à oferta de serviços web para completar tarefas específicas de projetos bioinformáticos. Isto propiciará, por exemplo, serviços web na nuvem, para integrar vários frameworks funcionais e histórias genéticas reutilizáveis aplicados em casos como a biodiversidade da América Central, uma das mais importantes do mundo. Só na Costa Rica temos 5% da biodiversidade do mundo. A exploração bioinformática na biodiversidade tem sido muito pobre na América Central e no resto do mundo; isso vai ter que mudar com as ações e o trabalho da nossa Rede Bioinformática Centro-americana.

Já está estruturada a rede e os nós interconectados ou quais deles estão atualmente interconectados e quais os prazos para que os outros sejam interconectados?

Os objetivos do plano técnico estão sendo cumpridos, portanto eu considero que no final de 2012 iremos ter um grid interconectado entre os países centro-americanos estável o suficiente para migrar e expandir interconexões para rotas adicionais na América do Norte e do Sul (no futuro eu acho que a RedCLARA deve analisar o conjunto de ilhas do Caribe). A Costa Rica não tem um PoP dentro da RedCLARA mas temos de aproveitar que existe um ponto num dos países centro-americanos: O Panamá.

Apenas quatro países da Rede Centro-americana de Bioinformática estão hoje  conectados à RedCLARA; a interconexão deles por meio da RedCLARA é utilizada para funcionar ou ainda não está funcionando?

É verdade que  no momento estão conectados à RedCLARA apenas Guatemala, Panamá, El Salvador e Costa Rica, sendo uma via de trânsito válida. Temos de nos esforçar para que Honduras, Belize e Nicarágua se integrem à mesma iniciativa para completar a região em forma integral e em termos de nações.

Em relação a estes três países, pode uma rede com alta demanda por processamento de dados como a Centro-americana de Bioinformática funcionar parcial ou totalmente sobre a Internet comercial? Tem sido considerada a possibilidade de estabelecer pontos de conexão dedicados a adicionar estes três países, ou irão funcionar de um modo que combine as capacidades da RedCLARA com as da Internet comercial?

Temos conversado com representantes da Rede AMI para compensar esta situação talvez sob o conceito de capacidade de transmissão alugada. Além disso, a sua infra-estrutura elétrica possui um fio de comunicações que vai do México até o Panamá que podemos aproveitar para resolver os inconvenientes indicados. Temos de resolver as diferenças por meio de convênios e fases negociáveis e não descartamos funcionar sob um trânsito complementar comercial apesar de conhecer suas limitações em capacidade e proteção de dados genômicos e toda a segurança associada. Esta questão será muito importante no futuro, quando os custos da sequenciamento genômica baixarem de maneira significativa.

Por exemplo, temos de lembrar que a RedIRIS-NOVA (projeto de mais de 90 milhões de euros) tem uma velocidade máxima de 100Gbps, umas 10,000 vezes maior que as conexões domésticas da Internet (10 Gbps). Portanto, existe uma vantagem competitiva evidente na utilização destas redes em tarefas de pesquisa, diante das clássicas, especialmente na distribuição e transmissão de grandes volumes de informação biológica.

Eu entendo que hoje a Rede de Bioinformática da Guatemala está conectada à RedCLARA no quadro da Rede Centro-americana de Bioinformática. Quais tarefas estão sendo desenvolvidas hoje graças a essa conexão da Guatemala?

Isto é fascinante, porque a partir do nó central têm sido realizadas iniciativas de suporte sobre a constituição de redes locais em cada país, como é o caso concreto da Guatemala e da Costa Rica. Talvez não seja a melhor forma de começar, mas é uma re-engenharia funcional de que as pessoas têm gostado muito na região. Na Guatemala apresentamos recentemente, dentro da rede, a SENACYT, um projeto chamado Fortalecimento da utilização da bioinformática aplicada na genética que contribui a aumentar a competitividade agrícola na Guatemala. Isto irá permitir construir uma rede bioinformática especializada com nós comutados com aplicação no campo agropecuário na Guatemala. Temos de esperar a resolução, mas estamos completamente otimistas sobre isso. Isto irá nos permitir ampliar e desenvolver tarefas ligadas de forma complementar com a Rede de Bioinformática.

De que modo a RedCLARA significa uma contribuição para a Rede Centro-americana de Bioinformática? Que coisas estão atualmente fazendo que não poderiam fazer se não estivesse a conexão à RedCLARA e que coisas pretendem fazer no futuro graças a esta conexão?

A contribuição de infra-estrutura é a primeira coisa, e a segunda a complexidade de sistemas da internet (p.e: caso de GISELA -- comunidades virtuais em grid no quadro do FP7 --, projeto europeu anexo à RedCLARA) que poderíamos instalar virtualizando máquinas em cloud e sistemas bioinformáticos como o projeto GALAXY. A segurança e a integridade dos dados genéticos é uma questão que temos de analisar com cuidado e contar com o apoio da biossegurança.

Uma das formas de utilidade pela sua natureza é o desenvolvimento de uma plataforma continental virtual para bioinformática (tendo a base da rede centro-americana de bioinformática). Isto irá permitir desenvolver translacionalidade educativa no campo da Bioinformática e Biologia computacional, como por exemplo, em questões de maior demanda como a Análise de dados genômicos na Nova Geração de Sequenciamento (NGS).

Quais as tarefas que enfrenta hoje e para os próximos três anos a Rede Centro-americana de Bioinformática?

Fundamentalmente consolidar a sua integração e funcionamento na região da América Central e o Caribe. Depois abrir derivações sem congestionamento na América do Norte e do Sul, para torná-la a próxima Infra-estrutura Americana de Bioinformática.

Que relevância o senhor atribui à RedCLARA para a região?

É importante começar a integrar projetos de valor com questões divididas. A rastreabilidade do processamento de informação sob esquemas cooperativos de colaboração mutua pode fornecer muitos dividendos em trabalho compartilhado.