Entrevista a Jesse Willis, bioinformático encargado del análisis de la relación entre microbioma y hábitos

Jesse Willis es estadounidense, y estudió microbiología en la Universidad de Florida.

Llegó a Barcelona en 2013 para hacer un máster en bioinformática en la Universidad Pompeu Fabra (UPF). Durante el máster Jesse conoció a Toni Gabaldón, responsable científico de Saca la Lengua, quien le pidió de colaborar en un proyecto de ciencia ciudadana que empezaba entonces.

Jesse, ¿qué es lo que te resultó interesante de esta primera propuesta que te hizo Toni para incorporarte al equipo de Saca la Lengua? 

En los últimos años la investigación del microbioma humano está en un momento álgido, explorando nuevas técnicas y formas de analizar conjuntos de datos cada vez más grandes. El conocimiento sobre el papel del microbioma sigue avanzando, y para mí es emocionante tener la oportunidad de dejar huella en esta área. Con las 1.500 muestras que analizamos en la primera edición de Saca La Lengua, y las 1.100 de la segunda edición, empezamos a tener una idea clara de qué diversidad de bacterias vive en la boca de los españoles.

¿En qué momento pasan los datos por tus manos y en qué consiste tu trabajo para este proyecto?

Empiezo mis análisis una vez Luca, en la Unidad de Bioinformática, haya generado las tablas que indican qué cantidades de cada género de bacteria hay en cada muestra [entrevista a Luca]. Casi todo el trabajo que hago para este proyecto está hecho con R, un lenguaje de programación que es ideal para este tipo de computación estadística. Lo primero que obtengo es una serie de figuras que enseñan las abundancias de géneros por cada muestra, para conseguir tener una idea general del microbioma oral por grupos de edad, o área geográfica. Una práctica común en investigaciones del microbioma es ver cómo las muestras se agrupan; con esto lo que se quiere conseguir es comparar las abundancias de todos los géneros entre todas las muestras. El objetivo es determinar grupos de muestras que tienen microbiomas orales parecidos. Llamamos estos grupos Stomatotypes que significa tipos de boca.

¿Y cómo se integran los datos de los cuestionarios sobre hábitos de vida y características ambientales?
Una vez tengo los Stomatotypes, incorporo la información de los cuestionarios que rellenaron todos los participantes, y que incluyen información sobre la dieta, higiene bucal y estilo de vida. A veces se incorporan más datos al análisis: en la primera edición, por ejemplo, obtuvimos indicios de relación entre el tipo de agua consumido y la presencia de algunos géneros de bacterias concretos. Para ahondar en el estudio, recuperamos los datos públicos de la composición del agua del grifo de cada región de España y los añadimos al estudio. Y así, poco a poco, mi trabajo consiste en hacer varias pruebas estadísticas para determinar qué factores afectan no sólo a los Stomatotypes a los que pertenece cada muestra, sino también a las abundancias de géneros, familias o filum de bacteria en cada muestra.

¿Y qué se hace con estos resultados?

Finalizados los análisis, reunimos todos los resultados interesantes en un artículo que publicamos en una revista científica para darlo a conocer a la comunidad internacional. Esto es vital para la investigación del microbioma (y en todas las áreas de investigación en general), para que podamos aprender de los demás y ampliar nuestra comprensión en este campo. También enviamos a los participantes un resumen de lo que hemos encontrado, en colaboración con el Departamento de Comunicación del CRG, que es parte del equipo de este proyecto.

En la primera edición, los alumnos de 40 escuelas de diversas ciudades españolas colaboraron aportando nuevas ideas a las hipótesis iniciales. ¿Qué os ha aportado esta aproximación?

Cuando se diseñó el proyecto, los científicos involucrados tenían algunas ideas de lo que querían buscar, como por ejemplo relaciones entre el microbioma oral y el consumo de ciertos alimentos o la higiene oral. Pero para ir más allá, se decidió que también los estudiantes participaran en esta fase inicial y sugirieran preguntas para incorporar. Esta aproximación ayudó a los científicos a ampliar su visión y contestar a preguntas de interés ciudadano (como, por ejemplo, buscar si había relación entre el microbioma bucal y hábitos diarios, como la frecuencia de lavarse las manos, morderse las uñas, besarse o llevar piercing).

En la segunda edición se ha ampliado la población de estudio, incorporando nuevos colectivos y recuperando participantes de la primera edición. ¿Qué retos representan estos nuevos datos para la investigación?

Pues en la primera edición teníamos un conjunto de muestras muy homogéneo – todos adolescentes de 14-15 años. Ahora en la segunda edición, tenemos muestras de varias edades, personas con Síndrome de Down y con enfermedades como la fibrosis quística y la celiaquía, y muestras de familiares cercanos. Estoy ahora enfrentándome a estos datos, que son muchísimos, para investigar evidencias de otros factores que podrían estar afectando el microbioma.

A algunos ciudadanos que participaron en el estudio pueden parecer que están tardando mucho en publicarse los resultados. ¿Es normal que pase tanto tiempo entre el análisis de datos y su publicación en revistas científicas?

Esto ocurre siempre en las investigaciones científicas. Se empieza con una idea para el proyecto y una hipótesis sobre los resultados, y una metodología de trabajo. Pero una vez empezado, suelen surgir resultados u obstáculos no esperados, que obligan a explorar más de un camino o métodos de análisis de datos, que influyen en el retraso de la entrega de resultados. ¡Y es exactamente lo que ha pasado también con este proyecto!

¿Qué te ha aportado este proyecto, a nivel personal?

Saca La Lengua me ha permitido explorar una nueva área de investigación en expansión y trabajar en un campo emocionante. Por necesidad, aprendí muchas técnicas y sistemas de programación interesantes. También tuve la oportunidad de participar en un evento de recogida de muestra e interactuar con los participantes, y fue una experiencia divertida.
El proyecto nos ha llevado a colaborar con otros científicos que trabajan en el estudio del microbioma de otras zonas del cuerpo humano, hecho que me ha permitido tener una visión más amplia en este campo y me ha animado a empezar mi doctorado centrándome en este tema tan increíble.