Los gemelos digitales una opción para tratar la artritis reumatoide
Los gemelos digitales pueden ser una opción para tratar las enfermedades inflamatorias como la artritis reumatoide
Ann VenturaLa revista Cell Reports Medicine informó que un equipo internacional de investigadores ya cuenta con un conocimiento más amplio de las proteínas ‘activas y pasivas’ que controlan las enfermedades inflamatorias, mediante el uso de los llamados gemelos digitales, lo que puede llevar a terapias farmacológicas más personalizadas.
Los especialistas señalan que las enfermedades inflamatorias como la artritis reumatoide tienen mecanismos complejos que pueden variar de un paciente a otro con el mismo diagnóstico, lo que significa que los fármacos disponibles actualmente tienen poco efecto en muchos pacientes.
Las personas que sufren de enfermedades como la artritis reumatoide, enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa, nunca se sienten plenamente sanos porque este tipo padecimientos les causan mucho dolor, además, costear los medicamentos es muy caro.
En una enfermedad inflamatoria, miles de genes alteran su forma de interactuar en distintos órganos y tipos de células. Además, el proceso patológico varía de un paciente a otro con el mismo diagnóstico, e incluso dentro del mismo paciente en distintos momentos.
Es difícil diagnosticar, tratar alteraciones tan complejas y variadas, pero un proyecto que lleva cinco años podría dar una nueva esperanza y adaptar los fármacos a cada paciente construyendo y procesando datos de sus gemelos digitales, es decir, modelos digitales de los mecanismos patológicos únicos de cada paciente.
En el grupo de investigación destacan los integrantes del Instituto Karolinska, la Universidad de Linköping (Suecia), la Universidad de Harvard, otras universidades de Estados Unidos, China y Corea.
Los expertos habrían encontrado una posible solución en los programas moleculares que están regulados por un número limitado de proteínas interruptoras de ‘apagado y encendido’, algunas de las cuales son dianas conocidas de fármacos como los inhibidores del TNF, pero no es una opción terapéutica que le funcione a todos.
“Nuestros análisis de los pacientes que respondieron o no a la terapia con TNF revelaron la existencia de diferentes proteínas de conmutación en los distintos individuos”, explicó Mikael Benson, autor del estudio e investigador del Departamento de Ciencia Clínica, Intervención y Tecnología del Instituto Karolinska.
Otro descubrimiento, fueron que las proteínas no apagaban las enfermedades, sino que eran más bien interruptores de atenuación que subían o bajaban los programas de la enfermedad.
Esta avanzada técnica de modelización digital puede ajustarse a las circunstancias únicas de un paciente analizando la actividad de todos y cada uno de los genes en miles de células individuales de la sangre y los tejidos.
Los gemelos digitales son una opción para el tratamiento eficaz de enfermedades graves
Un gemelo digital de este tipo puede utilizarse para calcular el resultado fisiológico si cambia una condición, como la dosis de un medicamento.
Los gemelos digitales han revelado a los investigadores nuevas oportunidades para el tratamiento eficaz de enfermedades graves.
“Los métodos pueden desarrollarse para adaptar la combinación adecuada de fármacos a las proteínas ‘activas’ de cada paciente”, explicó.
Los investigadores analizaron a un ratón con artritis reumatoide y de gemelos digitales de pacientes humanos con diversas enfermedades inflamatorias.
“Aunque en los ratones solo se inflamaban las articulaciones, descubrimos que miles de genes cambiaban su actividad en distintos tipos de células de diez órganos, entre ellos la piel, el bazo, el hígado y los pulmones”.
Es la primera vez que la ciencia obtiene una imagen tan amplia de cuántos órganos se ven afectados en la artritis reumatoide. Esto se debe en parte a la dificultad de tomar muestras físicas de tantos órganos diferentes, subrayó Mikael Benson.
¿Qué son los gemelos digitales?
Un gemelo digital o ‘digital twin‘ es una representación virtual de un objeto o sistema que abarca su ciclo de vida, se actualiza a partir de datos en tiempo real y utiliza la simulación, Machine Learning y la Inteligencia Artificial (IA) para facilitar la toma de decisiones.