Corazones humanos en 3D ya en biomedicina

Cuánto disfruto viendo películas de ciencia-ficción donde, en un futuro por determinar, una persona a punto de morir por enfermedades incurables –o incluso alguna que otra muerta-, entran en una máquina –parecidas a la de los rayos UVA- y, ¡zas!, salen como nuevos. Algunos, incluso, han hecho hasta un curso de ganchillo virtual mientras se “reconstruían”. Lógicamente, la ciencia actual no ha llegado tan lejos –al menos en lo del curso de ganchillo-, pero noticias como las que les traigo, hombre, su granito de arena sí que aportan…

Hoy en día es posible crear seres humanos virtuales para la investigación médica. Esto tiene enormes ventajas. En primer lugar, los procesos de investigación se aceleran. Llevar al mercado productos farmacéuticos y dispositivos nuevos, como válvulas artificiales para el corazón, pasa de ser un proyecto de años a un proyecto de meses. Además, se puede evitar la investigación con animales o con pacientes humanos vivos, lo que siempre tiene más riesgos y limitaciones.

Una de las empresas que están trabajando en este proyecto es ELEM Biotech, empresa nacida y radicada en Barcelona. Surgió del Centro Nacional de Supercomputación – Barcelona Supercomputing Center-, y ha desarrollado una tecnología que permite hacer recreaciones en 3D de órganos humanos y observar cómo reaccionan a medicamentos o prótesis. Han comenzado desarrollando un corazón. A partir de la realización de escáneres de los pacientes, la empresa genera el modelo matemático y la recreación de las imágenes en 3D y lo ponen en funcionamiento. Con su tecnología, pueden ver cómo reacciona el órgano a la implantación de un marcapasos o válvulas artificiales; o cómo reacciona a diversos medicamentos.

La ventaja es que pueden realizar simulaciones de un corazón en particular. El director de la empresa, Chris Morton, así lo explicaba. No todos los corazones son iguales. De hecho, la mayor parte de los dispositivos cardiacos están diseñados para hombres (varones) de más de 50 años, simplemente porque la estadística dice que ellos tienen más probabilidades de padecer una enfermedad del corazón. Pero las fibras de un corazón de mujer están dispuestas de otra manera, preparadas para aumentar el tamaño del corazón en un embarazo, por ejemplo. También, los corazones de gente más joven son distintos. Con esta nueva tecnología se puede experimentar con todos esos tipos de corazones y hacer una medicina personalizada.

El problema es que la simulación matemática y gráfica de un simple latido de un corazón, algo que ocurre en poco más de un segundo, requiere resolver cientos de miles de ecuaciones matemáticas. Aquí es donde entra en juego la supercomputación. Para hacer las simulaciones y desarrollar su tecnología, la empresa comenzó su trabajo con el superordenador MareNostrum, en Barcelona. Pero este superordenador está dedicado a muchos otros proyectos de investigación. Por eso, ELEM Biotech ha pasado ahora su aplicación a la nube de Oracle. La infraestructura de alto rendimiento de Oracle les permite hacer estas simulaciones y los desarrollos comerciales sin tener que hacer la inversión en un nuevo superordenador. Con este modelo, la empresa utiliza hasta 1.000 núcleos o procesadores, igualando la capacidad de MareNostrum, uno de los superordenadores más potentes de Europa.

Lo que los científicos y técnicos implicados en este proyecto esperan ahora es ir incorporando progresivamente más órganos humanos, hasta construir seres humanos virtuales completos y poder progresar hacia una medicina totalmente personalizada. Miedo tengo yo que intenten reproducir en 3D mi maltrecho corazón… Seguro que peta Oracle…

JAL (NeuroVirología UAM)

Director de Cultura Científica del CBMSO

DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DEL 23 de JULIO de 2020

ENTRE PROBETAS

Jueves 21:30 h en Radio 5

Conociendo lo visible y lo invisible del universo – 20/07/20

Una nueva partícula teórica está actualmente siendo valorada para ver la posibilidad de que se pudiera tratar de la esquiva materia oscura. De materia visible, materia y energía oscura hablamos esta tarde con Pere Planesas, astrónomo y gran divulgador científico. En nuestra sección de ¿Sabías que? seguiremos en el cosmos en busca de Plutón. Con otras noticias y la banda sonora de El planeta de los simios terminamos el programa.

El LAB de JAL

Domingos 15:50 h en Radio 5

ENTRE PROBETAS (25 minutos de intensa y entretenida ciencia). Radio 5

EL LABORATORIO DE JAL (Píldoras científicas en 3 minutos). Radio 5

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