Vas a tener un clon 'made in Spain' para saber qué tratamiento te curará antes de probarlo

El escritor chileno Benjamín Labatut es autor de Maniac, una reciente novela de éxito sobre John von Neumann, considerado como uno de los padres de los ordenadores. La obra cuenta que este matemático húngaro estaba obsesionado con encontrar la raíz matemática de la realidad. Mariano Vázquez, cofundador de la empresa Elem Biotech, utiliza esa misma expresión para explicar en qué consiste su trabajo: “Nosotros buscamos la raíz matemática de la fisiología del cuerpo humano”, explica en conversación con El Confidencial.

La idea de esta compañía, una spin-off del Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) fundada en 2018, es traducir la biología de nuestro organismo al lenguaje matemático para crear una réplica virtual de cada persona con fines médicos. Ese gemelo de cada paciente sería el banco de pruebas ideal para ensayar cualquier tratamiento o dispositivo de salud por anticipado y comprobar si realmente va a funcionar tal y como se espera o si, por el contrario, puede ocasionar algún problema inesperado que solo es posible adivinar cruzando una gran cantidad de información.

En realidad, describir la biología con modelos matemáticos “es algo bastante antiguo”, admite Vázquez, pero la idea de desarrollar un humano virtual es tan compleja y sofisticada que dentro de unos años podría salvarnos la vida. Algún día todos tendremos esa copia virtual de nosotros mismos, “igual que una cuenta de Netflix”, vaticina el científico de Elem Biotech. Nuestros datos biomédicos se actualizarán continuamente, el programa realizará simulaciones y, cuando nos pase algo, “el médico te preguntará si le autorizas a usar ese modelo para poder estudiar diferentes terapias”.

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Aunque suene a ciencia ficción, ese futuro ya está en marcha. Todavía no hay réplicas virtuales completas de pacientes reales concretos, pero una gran farmacéutica ya usa la tecnología de la empresa catalana para intentar mejorar la seguridad de sus medicamentos; mientras que una de las compañías de dispositivos médicos más importantes del mundo —por el momento, no dan nombres— la emplea para hacer que sus marcapasos sean más eficientes.

Todas las piezas del cuerpo

El objetivo final es dar un salto en la medicina de precisión: realizar simulaciones de terapias concretas en copias virtuales que se correspondan con personas reales, lo que implicará que “debemos tener el modelo matemático del paciente y del tratamiento”. Sin embargo, antes de llegar hasta ahí, han empezado por reconstruir otras piezas del puzle. El corazón es la que llevan más avanzada. Ante cualquier consulta, el cardiólogo puede solicitar una ecografía, un electrocardiograma, medir y pesar a sus pacientes o preguntarles por su estilo de vida. Pues bien, con todos esos datos rutinarios, sin añadir más pruebas, este nuevo sistema se pone a funcionar.

“Podemos utilizar inteligencia artificial o un modelo matemático mecanístico, es decir, a través de ecuaciones que describen el comportamiento; o combinar las dos cosas”, explica el cofundador de Elem Biotech. En cualquier caso, los médicos obtendrán una predicción sobre el funcionamiento de implantes cardiacos, el reemplazo de válvulas o la seguridad de los fármacos para un paciente concreto.

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La empresa trabaja también, en colaboración con científicos de EEUU, en un modelo de predicción de las contracciones de mujeres embarazadas antes de dar a luz; en la degradación del disco intervertebral y en el sistema respiratorio. Por ejemplo, “analizamos cómo se distribuye en el cuerpo y cómo actúa un medicamento que se inhala. También tiene previsto abordar otros órganos, como el hígado y los riñones. En definitiva, “a medida que consigamos más recursos, podremos ir agregando cosas para que en un futuro se empiecen a interconectar”, explica Vázquez. Ese es el camino para llegar al “humano virtual lo más completo posible sobre el que se puedan estudiar todas las terapias”.

Antes que el individuo, la población virtual

Sin embargo, para entender los efectos de una terapia, no solo son necesarios los datos del paciente. Otro paso previo imprescindible es realizar modelos matemáticos de una población virtual. “La idea es evaluar el resultado de un tratamiento de la misma manera que lo hace un ensayo clínico con la población real”, apunta Vázquez. Las ventajas de este sistema saltan a la vista: es más rápido, más eficiente, más económico y carece de problemas éticos. Por ejemplo, un ensayo clínico virtual con 200 individuos, a través de este sistema, podría estar listo en una semana. Uno real de las mismas características podría prolongarse hasta dos años.

La cuestión es hasta qué punto representa la realidad. “Estas técnicas son complementarias”, comenta, de manera que no van a sustituir los ensayos clínicos por completo, aunque pueden contribuir a optimizarlos. En cambio, es mucho más probable que los modelos virtuales sí que lleguen a sustituir por completo la experimentación animal previa, no solo por cuestiones éticas, sino prácticas. “En los ensayos con animales aún hay mucha incertidumbre y tenemos un problema traslacional”, afirma.

Es decir, los científicos comprueban que un fármaco funciona en ratones, por ejemplo, pero no pueden estar seguros de que dará el mismo resultado a la hora trasladarlo a humanos. “Muchos medicamentos se caen en esa última etapa después de que se hayan invertido miles de millones de euros en su desarrollo y, en algunas cosas concretas, ya se ha demostrado que los modelos computacionales superan a los animales”, asegura. Además, “a medida que va pasando el tiempo, los modelos son mejores y los ordenadores, más eficientes”.

Las ventajas de salir del BSC-CNS

De hecho, ser una spin-off que surge de un centro de supercomputación como el BSC-CNS, puede ofrecer muchas ventajas a la hora de posicionarse en el sector de la tecnología médica. “De momento, el mercado no es muy grande, es algo que comienza a explotarse ahora”, asegura Vázquez, “los competidores son pocos y vienen de diferentes ámbitos, de la ingeniería o del campo de la medicina”. En este campo “es raro encontrar a alguien que haga exactamente lo mismo, porque estamos hablando de tecnologías muy disruptivas y, en nuestro caso, somos los únicos que salimos de un centro de supercomputación”.

Aunque “no todos los problemas de la biomedicina requieren una máquina muy grande”, admite el científico, en general, procesar grandes cantidades de datos se está convirtiendo en una herramienta esencial. Además, hay que tener en cuenta que “un superordenador de hoy será una máquina muy convencional dentro de 10 años”. En su opinión, es muy probable que dentro de una década las capacidades de un ordenador como Mare Nostrum (el supercomputador más emblemático del BSC-CNS y el más potente de España) estén disponibles dentro de un simple teléfono. “Esto evoluciona muy rápido, pero el hecho de que nosotros estemos programando ahora para una máquina como esta te permite anticipar el futuro y estar listo para cuando esta tecnología se pueda desarrollar en computadores más modestos”, afirma.

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De hecho, esa evolución tiene otra implicación fundamental: lo que, hoy en día, es una tecnología disruptiva y, por lo tanto, aún muy cara, en un futuro cercano debería ser accesible. Al menos, esa es la idea con la que trabaja esta compañía, conscientes de que otras empresas avanzarán por el mismo camino y los sistemas de salud integrarán los avances si demuestran su efectividad.

La idea de personalizar la medicina lleva décadas en boga, pero hacerlo a través de la creación de modelos de pacientes y poblaciones virtuales aún es bastante novedosa y tiene un gran potencial en todos los ámbitos, incluyendo la regulación de los fármacos. De hecho, tienen proyectos con la FDA (la Administración de Alimentos y Medicamentos de EEUU). La empresa catalana que ha apostado por esta vía cuenta con unos 25 trabajadores, el apoyo de inversores y de todas las administraciones. “Pensamos que este tipo de cosas son las que revolucionan la medicina”, asegura Vázquez, “porque no solo aceleran procedimientos, sino que abren campos nuevos”.