Notas de prensa

Investigadores da UVigo desenvolven métodos matemáticos para controlar os niveis de glicosa en persoas diabéticas

'Así, os denominados modelos dinámicos 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 teñen unha grande utilidade, por exemplo para coñecer como funciona un medicamento nun paciente, proporcionando ademais unha comprensión máis profunda da progresión da enfermidade e dos efectos dos fármacos no organismo, o que conduce a tratamentos e intervencións máis eficaces.

Non obstante, sinala o investigador da UVigo, existe a necesidade de desenvolver modelos que sexan fiables nas súas predicións e que en eidos como a biomedicina e a biotecnoloxía é frecuente que os modelos matemáticos conteñan parámetros que non poden medirse directamente, polo que deben ser estimados e, se as estimacións son incorrectas, as simulacións e predicións do modelo poden ser erróneas. “Este feito, que chamamos falta de identificabilidade, representa unha eiva importante que pode ter graves consecuencias: por exemplo, aínda que os modelos matemáticos son unha ferramenta cun gran potencial para o deseño e optimización de terapias, se o modelo non é identificable, a terapia resultante pode ser non só subóptima, senón mesmo contraproducente”, explica Fernández 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 metodoloxías con importantes aplicacións biolóxicas e biomédicas, financiado polo Ministerio de Ciencia, Innovación e Universidades e que conta, ademais da participación da UVigo, coa a da Misión Biolóxica de Galicia (CSIC). Un equipo de investigación que está integrado por oito doutores de distintas disciplinas (enxeñaría, química, física, matemáticas e bioloxía), que contan con ampla experiencia no modelado matemático de sistemas e procesos biolóxicos e biomédicos e que colabora con outros oito investigadores externos das universidades de Oxford (Reino Unido), Heidelberg, Kassel e Otto-von-Guericke (Alemaña), Washington (EEUU) e do INRIA Grenoble (Francia).

O equipo estudou a aplicación destes modelos matemáticos para axudar a regular os niveis de glicosa en sangue das persoas diabéticas. “Están a desenvolverse uns dispositivos portátiles, os denominados páncreas artificiais, que o paciente leva consigo. Esta tecnoloxía monitoriza en tempo real a concentración de glicosa en plasma e inxecta a dose de insulina precisa para manter esa concentración no rango desexado. O cálculo da dose adecuada faise a partir dun modelo do organismo do paciente, que proporciona unha estimación sobre o seu nivel de insulina. Esta información non pode obterse directamente, xa que non resulta práctico medir a concentración de insulina. Unha falta de identificabilidade proporcionaría estimacións erróneas, o que levaría a doses inadecuadas de insulina se se usa nun páncreas artificial”, explica Alejandro Fernández. En contraste, co modelo desenvolto polo equipo do CITMAga e o CSIC, obtéñense simulacións moi precisas da concentración de insulina sen necesidade de medila directamente.

Aplicación no estudo do crecemento dos tumores

Os investigadores tamén están a aplicar tamén estes modelos ao estudo do crecemento dos tumores en pacientes con cancro coa finalidade de deseñar unha terapia personalizada para cada enfermo (a través de inmunoterapia, quimioterapia, radioterapia…), reducindo o tamaño do tumor. Búscase optimizar a terapia para maximizar a destrución do tumor e que sexa o menos daniño posible para o paciente. “Trátase, por un lado, de determinar se un modelo matemático é adecuado para predicir o crecemento do tumor logo de aplicar unha determinada terapia. E, por outro lado, desenvolver técnicas para o deseño de estratexias de control tumoral, é dicir, buscamos definir o tratamento óptimo, que sexa efectivo”, destaca o investigador da UVigo.

Estas técnicas nas que están a traballar os investigadores do CITMAga poderán implementarse en ferramentas software que se porán a disposición da comunidade científica de forma gratuíta. Os seus resultados terán aplicacións en biomedicina (en particular ferramentas, tecnoloxías e solucións dixitais para a saúde e a atención, incluída a medicina personalizada) e biotecnoloxía. O obxectivo é poder desenvolver dispositivos e sistemas médicos precisos e confiables, mellorando o diagnóstico, os tratamentos e a xestión de pacientes. A súa integración conduce a avances na atención sanitaria, mellorando a calidade de vida e ampliando a esperanza de vida.