No es ciencia ficción: irás al médico con tu gemelo digital para que le hagan las pruebas a él

Imagina ir a la consulta del médico acompañado por una versión virtual de ti mismo. El doctor te escucha, introduce los datos en su ordenador y ya sabe exactamente tu pronóstico: ese 'gemelo digital' de la pantalla le está diciendo cómo evolucionará tu problema. También le dictará un tratamiento específicamente diseñado para ti.

"Hoy en día, [esto] es más ciencia que ficción", explica a EL ESPAÑOL Miguel Quintela, investigador del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).

Los médicos buscan crearte un avatar pero no para salvar a un pueblo amenazado por la deforestación como en la famosa película de James Cameron. Lo que buscan es 'experimentar' con él para saber qué es lo que más te conviene si tienes un problema de salud. No es el presente pero tampoco un futuro muy lejano.

Quintela es uno de los impulsores de un proyecto del CNIO sobre 'gemelas digitales' para pacientes de cáncer de mama, pulmón y colon en fases metastásicas. Llevan reclutadas alrededor de un centenar y la idea es tomar todos los datos posibles para reconstruir un avatar (es decir, una imagen virtual) de cada una de ellas. 

"Las seguimos hasta el final, les hacemos un muestreo longitudinal muy profundo y, aparte, tienen una aplicación móvil donde pueden introducir sus eventos, sus emociones, etc. así como un reloj wearable para monitorizar sus parámetros físicos".

Estima que, en dos o tres años, podrán hacer que ese avatar 'hable' y cuente cuál es su riesgo de empeorar, de sufrir una enfermedad secundaria, por qué un fármaco le funciona mejor o peor que a otra persona en su misma situación o cómo evolucionará su cáncer en los próximos meses.

El siguiente paso será el de la experimentación. Millones de simulaciones probarán distintas estrategias: variar el nivel de expresión de los genes, cambiar la microbiota intestinal, seguir una u otra dieta, variar rutinas de ejercicio físico… para elegir lo que mejor le convenga a la paciente.

El oncólogo cree que en dos o tres años será posible conseguir lo primero. Para lo segundo hará falta algo más de tiempo "pero no tanto como cuando se anuncia una posible diana terapéutica que ha funcionado en ratones y puede tardar décadas en llegar a la práctica clínica".

De la ingeniería a la biomedicina

De hecho, es posible que esté más cerca de lo que creemos. El término 'gemelo digital' (o virtual) existe desde hace décadas aplicado a sistemas relativamente más sencillos: un motor, la presa de un embalse, etc. 

Recrear el objeto real permitía a los ingenieros realizar simulaciones sobre lo que pasaría si se cambian ciertos elementos o si varían las condiciones de su uso. 

Por supuesto, un ser humano es mucho más complejo que una máquina y, además, no se conocen (o se pueden medir) todos los parámetros que influyen en la salud. 

Es por esto que solo ha sido en tiempos recientes cuando se ha empezado a aplicar este concepto en biomedicina. La capacidad para recoger datos y procesarlos ha aumentado rápidamente en los últimos años. 

Solo quedaba una herramienta capaz de interpretarlos. "Una mente humana no puede manejar la expresión de 20.000 genes o las 3.000 cepas de bacterias de nuestro intestino", ejemplifica Quintela.

Pero sí la inteligencia artificial. El auge de las herramientas de machine learning permite ahora elaborar predicciones a partir de un número masivo de datos. 

Y, al igual que ocurrió con la IA, el salto definitivo puede ocurrir de la noche a la mañana. "Nadie sabía que pudiera existir algo como ChatGPT dos semanas antes de que se lanzara, por lo que es posible que los tiempos se aceleren".

Si estamos hablando de manejar grandes cantidades de datos, hay un lugar en España donde están especializados en esto. En el Barcelona Supercomputing Center también están llevando a cabo proyectos de gemelos digitales humanos, complementando la visión del CNIO.

"No se trata de un humano completo, con su genoma, sus órganos, etc.", explica Alfonso Valencia, director del Departamento de Life Sciences de la institución y coordinador de uno de estos proyectos.

"Estamos hablando de aproximaciones por niveles, como puede ser hacer un gemelo virtual del metabolismo de una persona".

Una de las aproximaciones pioneras es la de recrear el corazón del paciente para preparar una operación de arritmia, o un tumor para predecir las conseceuencias de sus mutaciones concretas y de los tratamientos posibles.

El gemelo en tu consulta

En el BSC han desarrollado modelos de pulmón para estudiar inhaladores que lleguen hasta los últimos alveolos, o de una columna vertebral para diseñar discos intervertebrales que mejor se adapten al paciente.

"Empezamos con algo muy general, para desarrollar la tecnología", apunta Valencia, "y luego comienzas a personalizarlo. Por ejemplo, creando una librería de modelos de corazón y viendo dónde encaja cada persona".

Tanto Valencia como Quintela creen que en el futuro es posible la creación de ficheros digitales con nuestros gemelos listos para la consulta y la experimentación, un auténtico gemelo digital con toda la información disponible (y relevante) sobre tu salud en tiempo real.

Con todo, hay aristas que habrá que resolver en un futuro. "Hay problemas de equidad y de seguridad, porque los datos tienen que estar alojados en alguna parte y siempre son susceptibles de vulneraciones", señala Valencia.

Quintela ofrece otro punto de vista. "El nivel de completado de datos no va a ser igual en todos los pacientes: el que vaya más al médico ofrecerá más información".

Eso sí: a más información, más caro será tener nuestro gemelo digital. Por eso el oncólogo cree que habrá un proceso de racionalización de qué datos son realmente importantes y cuáles no.

"Una aspiración razonable es pensar que, comprendiendo un 85% de la variabilidad de los pacientes, puede ser suficiente. Quizá hay modelos que lleguen al 90% pero serán más caros. Si somos capaces de comprender, por ejemplo, el 80% de los factores que explican la variabilidad, podremos tratar más pacientes de forma adecuada".

Es decir, un modelo "más simple, que en lugar de miles de parámetros maneje cientos, puede ser más cercano a la clínica diaria, más práctico". Quizá no hace falta un avatar como el de la película de James Cameron; mejor uno como el que usamos para jugar a Animal Crossing.