Uso de modelos de simulación en farmacología y terapéutica

La simulación es una técnica matemática que permite diseñar un modelo teórico que realice experimentos en el seno de un ordenador; los experimentos contienen diversas relaciones matemáticas que describen el comportamiento de un sistema real; ello permite obtener los resultados que ocurrirían en un organismo, pero realizados fuera de él.

Existen distintos tipos de modelos: empírico, si es descriptivo y deriva de datos observados, o mecanicista si se basa en reglas preestablecidas; estático, si las variables no se modifican en el tiempo, o dinámico, si varían; estocástico, si los eventos ocurridos se desarrollan aleatoriamente, o determinísticos, si no son aleatorios. La característica común de todos ellos es que, con su utilización, el investigador trata de obtener unos resultados teóricos a partir de los datos de que dispone, sin necesidad de esperar a observar los resultados reales en la práctica. Es obvio entonces, que los modelos han de ser validados para que se pueda confiar en los resultados que produce y, en base a los mismos, establecer conclusiones.

Existe una amplia muestra de modelos de simulación que se han desarrollado para el estudio de patologías. Una aplicación de las simulaciones en las fases exploratorias consiste en la construcción de modelos virtuales de una enfermedad a partir de la información disponible. Así, en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), el Synergy-COPD, proyecto europeo en el que participa el Hospital Clínico de Barcelona, desarrolla un modelo que permita predecir la evolución de la enfermedad en función de las características particulares de cada paciente, pudiendo entonces tomar unas mejores decisiones terapéuticas. Así, será posible predecir la respuesta a un determinado fármaco; este hecho posibilitará la realización de ensayos clínicos de nuevos fármacos para la EPOC de forma más sencilla y económica.

En patología cardiovascular se trata de modelizar de forma matemática, realizando una simulación por ordenador, lo que ocurre en el aparato circulatorio de un individuo, con el objetivo de optimizar determinadas intervenciones o tratamientos. Hasta el momento se hablaba de experimentos in vivo o in vitro si se efectuaban dentro o fuera de un organismo; en la actualidad se comienza a hablar de experimentos in silico, cuando se desarrollan en el seno de modelos matemáticos en el ordenador.

El presente número presenta dos ejemplos recientes de la utilización de modelos, uno en patología cardiovascular aterosclérotica (analizando las consecuencias de la intensificación del tratamiento) y otro en la determinación de la frecuencia óptima de mamografías.