6 de julio de 2020
13 de enero de 2006

La Universidad de les Illes Balears estudia sustituir a animales y humanos por ordenadores en experimentos médicos

La Universidad de les Illes Balears estudia sustituir a animales y humanos por ordenadores en experimentos médicos

PALMA DE MALLORCA, 13 Ene. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la UIB participan en un proyecto de la UE destinado a potenciar que los experimentos médicos se realicen con modelos simulados por ordenador, con el fin de reducir el uso de animales y humanos en estas pruebas, abaratar los costes de la industria farmacéutica y mejorar la capacidad de respuesta de los medicamentos.

El desarrollo de la biosimulación es el objetivo de la red de excelencia europea, un proyecto de la UE de cinco años que se inició en diciembre de 2004, en la que participan 26 centros de investigación y universidades, entre las que se encuentra la UIB a través del Departamento de Física Interdisciplinarias del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA), así como más de diez empresas mayoritariamente farmacéuticas e informáticas.

El congreso de Cala Vinyes (Mallorca) celebrado en octubre de 2005, fue el primer encuentro internacional de los trabajadores de esta red, a cuya creación se han destinado un total de 10,7 millones de euros, según informó hoy la UIB en un comunicado.

Uno de los objetivos de esta iniciativa es la reducción de los experimentos con animales y personas, para que sea el ordenador quien realice las pruebas de verificación de efectividad del medicamento, explicaron los científicos del Departamento de Física Interdisciplinarias del IMEDEA, Raúl Toral y Emili Hernández-García.

El proyecto también persigue el "refinamiento" de los ensayos para que cada vez sean más precisos, empleando en ellos dosis progresivamente más pequeñas, ajuste que los programas de ordenador posibilitan de forma creciente.

La meta final de esta iniciativa es conseguir el "reemplazamiento", llegar algún día a la sustitución total de la experimentación con animales y personas por la biosimulación, según los expertos, quienes señalan que la reducción de costes de investigación de las compañías farmacéuticas hará que se pueda destinar más presupuesto al estudio de las enfermedades extrañas -las que sólo sufre una pequeña parte de la población.

La aportación de los científicos de la UIB se basa, por un lado, en sus conocimientos de física no lineal, ya que la base de la biosimulación consiste en modelizar mediante ecuaciones matemáticas cómo funciona un fármaco en un organismo. Por otra, en la aportación de su experiencia con los procesos estocásticos, que hacen referencia a situaciones de gran varibilidad, comunes en medicina, como el hecho de que un medicamento tenga efectos diferentes según las características físicas de cada persona.

ENFERMEDADES

En este proyecto se incluyen distintos tipos de cáncer y enfermedades como la hipertensión, la diabetes y dolencias neurológicas, entre las que destaca el Parkinson. La aportación de los científicos del IMEDEA a la red se concentra, por un lado, en la creación de modelos virtuales de transportes de fármacos a través de las células, y por otra, en el análisis detallado de la actividad sincronizada de las neuronas, decisiva en casos como los enfermos de Parkinson.

Hernández-García señaló que se desconoce si ciertas proteínas presentes en las paredes celulares frenan o empujan el medicamento, o si hacen que se desplace hacia dentro o hacia afuera. En este sentido, apuntó que el grupo analiza mediante técnicas de la física no lineal los modelos para las dos opciones desarrolladas por el grupo de la Universidad de Valencia para saber qué resultados se producen en cada caso, para ver cuáles son las mejores opciones de administración de un fármaco.

En lo que respecta al cerebro, el trabajo del grupo consiste en tomar modelos sencillos de comportamientos de neuronas y ponerlos en comunicación entre ellos, para observar en qué circunstancias se genera un comportamiento colectivo y cuándo no, explicó Toral. El Parkinson se produce porque miles de neuronas emiten a la vez un impulso similar, provocando un movimiento rítmico, y romper esta sincronización masiva es el primer paso para la curación, añadió.

Los investigadores disponen además de simulaciones de corazones enfermos en su ordenador, órgano para el que existen más modelos desarrollados. En un principio, se modela toda la dinámica de fluidos capilares del corazón sano, para después hacer una biosimulación de un corazón enfermo, al que se añade un obstáculo en una de las venas, y luego se observa qué sucede en el resto de células, teniendo en cuenta que la muerte de una parte de éstas es la que da lugar al infarto, indicó Toral.

Acto seguido, se pone una sustancia que haga que estas células vibren más rápidamente que antes para comprobar si esta actuación resuelve el problema, subrayó. Una de las grandes ventajas de la biosimulación es que personalizará mucho más la curación, ya que se podrán ensayar en el ordenador todas las variantes que se quiera en la dosificación y el suministro de un fármaco, hasta llegar a la fórmula que más se ajuste a los parámetros concretos de cada paciente, incluidas su composición genética y la influencia de los factores ambientales.

Asimismo, se sabrá por adelantado qué tipo de tratamiento será más beneficioso y cuáles experimentarán efectos secundarios, y el ordenador dispondrá de lo que se conoce como 'ciclo de vida de la enfermedad', lo que permitirá saber cómo evolucionará ésta en erspuesta al tratamiento y a los cambios de costumbres del paciente.