Desde el inicio de la gran carrera hacia el estudio del genoma humano, la importancia de la informática en la medicina no ha dejado de aumentar. Esta combinación de informática y estadística, denominada bioinformática, tiene cabida en casi todas las áreas de la medicina moderna y la biología molecular: secuenciación, anotación génica, biología evolutiva, análisis de mutaciones, análisis a gran escala de imágenes y muchas otras. De entre todas las disciplinas bioinformáticas emergentes, quizás las más interesantes sean el modelado, la simulación y la visualización.
Los científicos emplean el término in silico para describir el modelado, la simulación y la visualización de procesos biológicos y médicos por medio de ordenadores. La aparición de la medicina in silico es el resultado de los avances de la informática médica a lo largo de las últimos dos décadas.
In silico es un término que significa “hecho por computadora o vía simulación computacional”. Es una frase que por su relación con “in silicium” se traduce por “en silicio” lo cual hace referencia al material del que están hechos los semiconductores que permiten almacenar información en el computador.
Los sistemas in silico se usan para la predicción y validación de técnicas y estrategias actuales, como la predicción de los efectos sobre la salud humana.
Las técnicas informáticas in silico son particularmente atractivas, porque son extremadamente rápidas y rentables y se pueden aplicar incluso sin que el compuesto esté físicamente disponible.
Con las herramientas in silico se pueden predecir los efectos sobre la salud humana. Es deseable tener acceso a los diferentes modelos tóxicos relacionados mecánicamente, metabólicamente y predicciones ADME, para tener la posibilidad de buscar estructuras similares con actividad tóxica. Si las predicciones in silico son contradictorias o inseguras, podría ser necesario realizar experimentos específicos para resolver estas cuestiones. Como cada extrapolación está asociada con un error, es probable que los errores se acumulen especialmente a lo largo de la cadena.
Otra estrategia consiste en predecir los efectos en la salud humana directamente. Esto se puede hacer ya sea mediante la implantación de un sistema experto para la salud humana o mediante el uso de datos de pruebas clínicas o estudios epidemiológicos para formar un sistema de datos Driven.
Los resultados de los ensayos in silico son lo suficientemente aceptables como para jugar un papel importante en la evaluación preclínica. La precisión de predicciones in silico puede ser en muchos casos al menos comparable a alternativas in vitro e in vivo y es probable que las nuevas mejoras sean alcanzables con la integración de la información biológica.
Sin embargo, es crucial conocer las limitaciones de estas técnicas para evitar aplicarlas ciegamente a todos los casos.
La experimentación con animales es cada vez más debatida. A los inconvenientes éticos se le suma lo mucho que demora el proceso de aprobación de un fármaco. Investigadores del WyssInstitute, junto con un equipo multifacético han diseñado microchips que emulan la microarquitectura y las funciones de los órganos humanos, incluyendo pulmones, intestino, riñón, piel, médula ósea y la barrera sangre-cerebro. Estos microchips, llamados ‘órganos-on-chips’, ofrecen una alternativa potencial a la experimentación tradicional con animales.
La investigación in silico podría suponer, de forma única, algo tan impresionante que resulta casi inimaginable: la posibilidad de simular con precisión procesos biológicos reales en un entorno virtual. Aunque esta área se encuentra todavía en su etapa inicial, los científicos han logrado ya importantes avances. Un ejemplo de ello es el ACGT (“Ensayos clínico-genómicos avanzados en cáncer”), financiado por la Unión Europea, y cuyo objetivo es el de proporcionar al colectivo de investigadores del cáncer unas infraestructuras de tecnologías de la información y comunicación (TIC) de última generación, que permitan la aplicación de la genómica a la práctica clínica para el tratamiento del cáncer.
“El simulador oncológico es un sistema de software integrado capaz de simular la respuesta in vivo de los tumores al tratamiento, en un entorno que reproduce un ensayo clínico”, explica profesor Norbert Graf, director de la Clínica de Hematología y Oncología Pediátricas del Hospital Universitario de Sarre (Alemania) e investigador senior del proyecto ACGT. “Su finalidad es servir de herramienta de apoyo para la toma de decisiones clínicas sobre pacientes individuales. El principal objetivo del sistema es la optimización del tratamiento del cáncer”, concluye el profesor Graf.
La medicina podría librarse del monopolio de los experimentos in vitro y de la investigación biológica en tubos de ensayo. Lo última tendencia en la ciencia médica es la investigación in silico, un campo en el que los investigadores europeos acaban de lograr un éxito sin precedentes.
Estas y otras innovaciones también son posibles en Pharmamedic.
