�鶹����

Os modelos matemticos son unha ferramenta bsica e moi poderosa para estudar diferentes fenmenos, en particular para comprender e manipular sistemas biolxicos complexos. Neste sentido, tal e como explica o investigador do Departamento de Enxeara de Sistemas e Automtica da �鶹���� e vencellado ao CITMAga, Alejandro Fernndez Villaverde, “nas ciencias exactas s se considera un fenmeno comprendido por completo cando se pode construr un modelo matemtico que o describa. As, os denominados modelos dinmicos son capaces de describir o comportamento dun sistema ao longo do tempo, o que lles permite predicir o seu estado futuro”. Segundo indica, estes modelos teen unha grande utilidade, por exemplo para coecer como funciona un medicamento nun paciente, proporcionando ademais unha comprensin mis profunda da progresin da enfermidade e dos efectos dos frmacos no organismo, o que conduce a tratamentos e intervencins mis eficaces.��

Non obstante, sinala o investigador da �鶹����, existe a necesidade de desenvolver modelos que sexan fiables nas súas predicins e que en eidos como a biomedicina e a biotecnoloxa é frecuente que os modelos matemticos contean parmetros que non poden medirse directamente, polo que deben ser estimados e, se as estimacins son incorrectas, as simulacins e predicins do modelo poden ser errneas. “Este feito, que chamamos falta de identificabilidade, representa unha eiva importante que pode ter graves consecuencias: por exemplo, anda que os modelos matemticos son unha ferramenta cun gran potencial para o deseo e optimizacin de terapias, se o modelo non é identificable, a terapia resultante pode ser non s subptima, senn mesmo contraproducente”, explica Fernndez Villarverde.

Modelos útiles para controlar niveis de glicosa das persoas diabéticas

Alejandro Fernandez Villaverde é o coordinador de DYNAMO-bio, un proxecto dedicado ao desenvolvemento de metodoloxas con importantes aplicacins biolxicas e biomédicas, financiado polo Ministerio de Ciencia, Innovacin e Universidades e que conta, ademais da participacin da �鶹����, coa a da Misin Biolxica de Galicia (CSIC). Un equipo de investigacin que est integrado por oito doutores de distintas disciplinas (enxeara, qumica, fsica, matemticas e bioloxa), que contan con ampla experiencia no modelado matemtico de sistemas e procesos biolxicos e biomédicos e que colabora con outros oito investigadores externos das universidades de Oxford (Reino Unido), Heidelberg, Kassel e Otto-von-Guericke (Alemaa), Washington (EEUU) e do INRIA Grenoble (Francia).

O equipo estudou a aplicacin destes modelos matemticos para axudar a regular os niveis de glicosa en sangue das persoas diabéticas. “Estn a desenvolverse uns dispositivos porttiles, os denominados pncreas artificiais, que o paciente leva consigo. Esta tecnoloxa monitoriza en tempo real a concentracin de glicosa en plasma e inxecta a dose de insulina precisa para manter esa concentracin no rango desexado. O clculo da dose adecuada faise a partir dun modelo do organismo do paciente, que proporciona unha estimacin sobre o seu nivel de insulina. Esta informacin non pode obterse directamente, xa que non resulta prctico medir a concentracin de insulina. Unha falta de identificabilidade proporcionara estimacins errneas, o que levara a doses inadecuadas de insulina se se usa nun pncreas artificial”, explica Alejandro Fernndez. En contraste, co modelo desenvolto polo equipo do CITMAga e o CSIC, obtéense simulacins moi precisas da concentracin de insulina sen necesidade de medila directamente.

Aplicacin no estudo do crecemento dos tumores

Os investigadores tamén estn a aplicar tamén estes modelos ao estudo do crecemento dos tumores en pacientes con cancro ��coa finalidade de desear unha terapia personalizada para cada enfermo (a través de inmunoterapia, quimioterapia, radioterapia…), reducindo o tamao do tumor. Búscase optimizar a terapia para maximizar a destrucin do tumor e que sexa o menos danio posible para o paciente. “Trtase, por un lado, de determinar se un modelo matemtico é adecuado para predicir o crecemento do tumor logo de aplicar unha determinada terapia. E, por outro lado, desenvolver técnicas para o deseo de estratexias de control tumoral, é dicir, buscamos definir o tratamento ptimo, que sexa efectivo”, destaca o investigador da �鶹����.

Estas técnicas nas que estn a traballar os investigadores do CITMAga podern implementarse en ferramentas software que se porn a disposicin da comunidade cientfica de forma gratuta. Os seus resultados tern aplicacins en biomedicina (en particular ferramentas, tecnoloxas e solucins dixitais para a saúde e a atencin, includa a medicina personalizada) e biotecnoloxa. O obxectivo é poder desenvolver dispositivos e sistemas médicos precisos e confiables, mellorando o diagnstico, os tratamentos e a xestin de pacientes. A súa integracin conduce a avances na atencin sanitaria, mellorando a calidade de vida e ampliando a esperanza de vida.��

��