Aplicar os métodos matemáticos para axudar a pacientes diabéticos e pacientes con cancro: un futuro mellor é posible

O CITMAga (Centro de Investigación e Tecnoloxía Matemática de Galicia), impulsado polas tres universidades galegas, traballa xunto ao CSIC no proxecto DYNAMO-bio, para o desenvolvemento de métodos matemáticos con aplicacións biolóxicas e biomédicas, entre elas, o control do nivel de glicosa nas persoas con diabetes.

O coordinador do proxecto, Alejandro Fernández, do departamento de Enxeñaría de Sistemas e Automática da UVigo, sinalou que os modelos matemáticos son unha "ferramenta básica e moi poderosa" para, entre outras cousas, comprender e manipular sistemas biolóxicos complexos. Así, nas ciencias exactas "só se considera un fenómeno comprendido por completo cando se pode construír un modelo matemático que o describa".

Neste sentido, os modelos dinámicos teñen unha gran utilidade para, por exemplo, coñecer como funciona un medicamento nun paciente, proporcionando unha comprensión máis profunda da progresión da enfermidade e dos efectos do fármaco no organismo. En ámbitos como a biomedicina e a biotecnoloxía, explicou este investigador, é frecuente que os modelos matemáticos conteñan parámetros que non poden medirse directamente, polo que deben ser estimados e hai risco de predicións erróneas.

O equipo estudou a aplicación destes modelos para axudar a regular os niveis de glicosa en persoas diabéticas. "Están a desenvolverse uns dispositivos portátiles, os denominados 'páncreas artificiais', que o paciente leva consigo", sinalou Alejandro Fernández, e explicou que esta tecnoloxía monitora en tempo real a concentración de glicosa en plasma, e inxecta a dose de insulina necesaria para manter esa concentración no rango desexado.

O cálculo da dose adecuada faise apartir dun modelo do organismo do paciente, que proporciona unha estimación sobre o nivel de insulina. Esta información non pode extraerse 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 un páncreas artificial.

Por contra, co modelo desenvolvido polo CITMAga e o CSIC obtéñense simulacións moi precisas da concentración de insulina, sen necesidade de medila directamente. Estas ferramentas tamén se poden aplicar para estudar o crecemento dos tumores en pacientes con cancro. A finalidade é contribuír a deseñar unha terapia personalizada para cada enfermo e optimizala para maximizar a destrución do tumor. Estas técnicas poden implementarse en ferramentas de software que se porán a disposición da comunidade científica de forma gratuíta. Os seus resultados terán aplicacións en biomedicina e biotecnoloxía.

Investigadores do proxecto DYNAMO-bio | Fonte: CITMAGA - Arquivo