La investigación cardiovascular ofrece nuevas soluciones clínicas

Investigadores europeos han creado el humano fisiológico virtual, un modelo informático completo del organismo. En el proceso, un proyecto europeo se centró en mejorar los cuidados cardiovasculares. La industria ya está aplicando varios de sus resultados. El objetivo es convertir la ciencia básica en prácticas médicas reales que beneficiarán a pacientes y mejorarán los estándares de atención.

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Published: 19 January 2021  
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La investigación cardiovascular ofrece nuevas soluciones clínicas

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© SciePro, #315092270, source:stock.adobe.com 2021

John Fenner, componente del equipo de coordinación del proyecto VPH-CaSE y profesor titular de Física Médica de la Universidad de Sheffield (Reino Unido), explica: «Un término clave que acompaña al VPH es el de medicina personalizada. Tomar medicamentos, por ejemplo. Un médico puede recetar dosis ligeramente diferentes en función del peso del paciente. Sin embargo, de forma burda, las decisiones sobre qué medicamentos tomar tienden a basarse en distintos grupos de población, lo que suele ser una solución universal».

El método del humano fisiológico virtual (VPH, por sus siglas en inglés) aspira a resolver este problema con modelos informáticos, basados en una mejor comprensión del funcionamiento general del cuerpo humano. De esta forma, los fármacos no eficaces se pueden descartar antes de realizarse ensayos, lo que supondría un ahorro potencial de miles de millones en desarrollo de fármacos. Fenner añade: «Esto puede contribuir a la creación de tratamientos más eficaces con menores efectos secundarios, a la medida del paciente. Ocurre lo mismo con las prótesis y los instrumentos médicos».

Otro elemento importante del VPH es la modelización multiescala, que simula e interconecta procesos desde el nivel «macro» hasta el «micro». La comprensión de los huesos a escala macroscópica (p. ej., resistencia, peso, rigidez, etc.) no es suficiente para el desarrollo de una prótesis eficaz, puesto que también es necesario tener en cuenta los impactos a nivel celular. Fenner comenta: «Piense en cuando va al gimnasio. Cuando levanta pesas, sus músculos se hacen más grandes por los microcambios en sus células musculares. Lo que necesitamos es una modelización que incluya todas estas escalas, desde la estructura esquelética hasta los procesos celulares».

Mejora de los cuidados cardíacos

El proyecto VPH-CaSE, financiado con fondos europeos y parte de la iniciativa VPH, se puso en marcha en 2015 con el objetivo de ofrecer posibles nuevas herramientas y métodos para la mejora de los cuidados cardíacos. El proyecto, financiado mediante el programa Marie Skłodowska-Curie de la Unión Europea, reunió a catorce investigadores noveles para que analizasen una serie de temas, desde el comportamiento de las células del corazón hasta un análisis de las poblaciones. Fenner apunta: «Toda esta investigación se incorporó al trabajo de otros. Este intercambio de información, con la utilización de los hallazgos y de los modelos de otros para aumentar la investigación propia, forma parte de la ética del VPH».

Los catorce proyectos de investigación se centraron en tres actividades clave, que abarcaban la función del tejido cardíaco y el apoyo cardíaco, la hemodinámica cardiovascular (el estudio de la circulación sanguínea) y el diagnóstico basado en imágenes. El proyecto contó con la participación de socios industriales y clínicos, que proporcionaron al equipo de investigadores una valiosa experiencia laboral y garantizaron que sus proyectos se centrasen en la resolución de retos reales.

Fenner añade: «Algunos estudiantes fueron colocados en pequeñas empresas para ayudar a construir y probar mejores equipos de imagenología médica. Para una institución académica como la nuestra, la oportunidad de trabajar con industrias como esta es como oro en polvo».

Un futuro brillante

Andrew Narracott, compañero de Fenner en la Universidad de Sheffield, describe el proyecto VPH-CaSE como otro ladrillo en el camino hacia la medicina personalizada y la mejora de la tecnología médica de diagnóstico. Narracott explica: «Es un camino largo, del cual tenemos mucho por recorrer, pero tienes que poner todas las piedras para llegar a tu destino.

Quizás la calidad de la formación recibida por nuestros estudiantes es una buena métrica del éxito. Resulta gratificante que hayan continuado con la investigación o hayan acabado en la industria. Uno de nuestros estudiantes trabaja en la actualidad en el Laboratorio Nacional de Física (el laboratorio nacional de estándares de medición del Reino Unido). Para nosotros representa un gran éxito».

Además, parte de la tecnología desarrollada durante el proyecto se ha continuado. Por ejemplo, en la actualidad, un sistema de pruebas de ultrasonidos está convirtiéndose en una nueva herramienta para probar sistemas de imagen por resonancia magnética (IRM).

Fenner apunta: «Seguimos colaborando con las pymes creadas durante VPH-CaSE, con vistas a una posible comercialización de las tecnologías cuando sea posible. Uno de nuestros estudiantes ha continuado su trabajo con la industria para contribuir al desarrollo de soluciones que ayuden durante las intervenciones quirúrgicas. Estas interacciones continuas demuestran cómo la industria y los investigadores han seleccionado las ideas con potencial para mejorar los cuidados cardiovasculares».

Fenner cree que la contribución a la mentalidad del público acerca del valor de los métodos informáticos en medicina ha supuesto un beneficio más amplio para el proyecto. Fenner afirma: «Un aspecto destacado fue nuestra participación en una exhibición artística en Londres.

Se presentó una de las tecnologías de modelización desarrolladas por el proyecto como parte de una escultura dinámica. Fue un ejercicio muy gratificante y ofreció una perspectiva completamente diferente de nuestro trabajo. La interacción con el público también obligó a nuestros investigadores a pensar en su trabajo de forma diferente, a tener quizás más en cuenta los beneficios sociales de lo que hacen. Esta perspectiva más amplia será valiosísima en sus carreras profesionales».

Detalles del proyecto

  • Acrónimo del proyecto: VPH-CaSE
  • Participantes: Reino Unido (coordinador), Francia, Italia, Países Bajos
  • Numéro de proyecto: 642612
  • Coste total: EUR 3 700 187
  • Aportación de la UE: EUR 3 700 187
  • Duración: de enero de 2015 a diciembre de 2018

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