Medicina de la complejidad
Javier Cabo Salvador
Doctor en Medicina y Cirugía. Catedrático de Ingeniería Biomédica. Presidente de la Fundación Vida Plus y de QALY Advanced. Director del Departamento de Ciencias de la Salud de la UDIMA.
Investigación
En todas las épocas y culturas se han definido diversas nociones de la salud y enfermedad, de lo normal y lo anómalo, y su relación con lo patológico. Superamos la mentalidad anatomopatológica centrando la mirada en la lesión orgánica, superamos la mentalidad fisiopatológica en la materia en movimiento, superamos la mentalidad etiopatológica centrada en el microorganismo. Todas estas etapas se acompañaron de desarrollos tecnológicos importantes, pero se mantuvo la visión positivista y mecanicista del cuerpo, entrando en la Medicina Basada en la Evidencia. Estamos en una era alejada de la concepción mecanicista de la medicina que concibe todos los hechos como un producto de procesos físicos y químicos basado en los principios heredados de Newton y de Laplace. Estamos en un cambio de paradigma con integración y complementariedad de las ciencias biológicas y de la ingeniería biomédica en el campo de la medicina. Tenemos que abstraernos de la relación simplista clásica de causa-efecto y avanzar más allá de los conceptos de la medicina de homeostasis de Claude Bernard, basada en la reversibilidad en el tiempo de las trayectorias de los sistemas dinámicos. Nos encontramos en un mundo de sistemas de comportamientos caóticos y desordenados, comportamientos en definitiva impredecibles. Alejémonos de los conceptos clásicos objetivos y deterministas. La ciencia médica tiene que trascender de su concepción holística. Adentrémonos en los avances que nos proporciona la ingeniería biomédica y la física gracias a sus desarrollos trascendentales. Centrémonos en el principio de incertidumbre de Heisenberg, en la teoría termodinámica de las estructuras disipativas de materia y energía, asociadas a la evolución hacia el desorden, en la dinámica de fluidos computacional, en el teorema de Bell de la imposibilidad, aplicado a la mecánica cuántica, en la teoría de las catástrofes en los sistemas dinámicos.
Releguemos la visión mecanicista de la medicina introduciéndonos en los avances de la nanotecnología y la manipulación de la materia a escala nanométrica, entrando en el mundo de lo atómico y subatómico a través de la teoría relativista de las partículas de campos cuánticos. El ser humano ha dejado de ser una simple suma de componentes, para formar parte de un sistema profundamente complejo e interrelacionado. Hay que pasar del orden irreal y ficticio a gestionar el caos, de la exactitud a la incertidumbre, de la certeza a la probabilidad. La medicina clásica basada en objetos individuales aislados en el espacio, en un comportamiento causal, insertada en un tiempo y espacio absolutos y en la conciencia del observador excluida de la realidad ya no es viable. Las ciencias no pueden aislarse. La interrelación entre ellas es fundamental para la comprensión de los problemas. Hay que incorporar a la medicina el desarrollo de la transversalidad científica. La medicina debe integrar al modelo molecular vigente el nivel subatómico.
Centrémonos en la nueva Medicina de la Complejidad. Una medicina con integración de la genómica junto con las tecnologías derivadas de la ingeniería biomédica. Una medicina de precisión y personalizada. Una medicina que integra conceptos de Medicina Predictiva, realizada mediante la secuenciación genética y que nos informa acerca de la mayor o menor probabilidad y susceptibilidad de padecer cierto tipo de enfermedades. Una medicina que integra conceptos de medicina preventiva, y que podemos ejercer en aquellos casos detectados de susceptibilidad genética ante el desarrollo de cualquier tipo de patología.
Una medicina personalizada, basada en la información obtenida del código genético del propio individuo. Una medicina de precisión, enfocada a las características de la propia naturaleza de la persona. Una medicina proactiva donde la persona juega un papel primordial involucrándose en su autocuidado y en su relación con el entorno y la epigenética. Y finalmente una medicina participativa al poder compartir parte de nuestra propia información, previamente anonimizada, obtenida mediante las nuevas herramientas de gestión como la minería de datos y la inteligencia artificial, en beneficio del gran colectivo humano.
Este nuevo concepto de medicina totalmente interactiva ya está cambiando y cambiará todavía más en los próximos años el mundo de la salud, potenciando tanto el incremento de la longevidad de las personas como lo más importante, su calidad de vida. Estamos de lleno en la tercera gran revolución de la Humanidad. Estamos inmersos en la era del Big Data, la minería de datos, y la inteligencia artificial y tenemos una gran responsabilidad social, al poder optimizar toda esa información al beneficio no solo del propio individuo, sino también de toda la humanidad.
Caminemos hacia este nuevo cambio de paradigma de la medicina. Descifremos nuestros códigos genéticos y estudiemos los cambios que en la genética producen los factores ambientales, es decir, la epigenética. Solo así podremos vivir más años y unos años de vida realmente ajustados a la calidad. El secreto de la longevidad de las personas, sus potenciales enfermedades y su calidad de vida, está escrita en sus genes, está contenida, condensada y codificada en tan solo cuatro letras: A, C, T, G. Estas cuatro letras que representan la adenina, citosina, timina y guanina, son nuestras bases nitrogenadas, compuestos químicos, que se encargan de darle la especificidad y el carácter básico a los ácidos nucleicos que se encuentran dentro de nuestro ADN. Estas cuatro letras tienen funciones esenciales en la replicación del material genético, en la transcripción genética, participando en la síntesis de proteínas y en nuestro metabolismo celular.
Esta concepción molecular de la vida, descubrir el lenguaje que utilizan las células, nos proporciona una imagen precisa y detallada de las piezas que forman el ser humano y de las leyes que rigen su funcionamiento. Todos nuestros futuros secretos, nuestros rasgos físicos, nuestras características particulares de confort y bienestar y nuestra susceptibilidad y predisposición genética a desarrollar determinadas enfermedades están escritos en nuestros genes, en nuestro libro de la vida. Libro donde radica el conjunto completo de instrucciones genéticas necesarias para construir en definitiva todo lo que constituye lo que es un ser humano. Esta secuenciación del genoma puede llegar a cambiar el paradigma de la longevidad, de la enfermedad y de los tratamientos médicos y cambiar en definitiva la calidad de vida del ser humano.
Estamos en una etapa de la evolución de la humanidad privilegiada. De una manera sencilla, y asequible, mediante una simple muestra de sangre e incluso de saliva tenemos el poder y la posibilidad real de secuenciar y leer este código complejo. Tenemos la capacidad de predecir, desde nuestros rasgos físicos, como la altura, el color de los ojos, a incluso nuestra edad biológica y a poder predecir nuestra mayor o menor susceptibilidad y predisposición a determinadas enfermedades. Tenemos también la capacidad de personalizar los tratamientos en caso de desarrollar ciertas enfermedades, tanto cardiovasculares como incluso el cáncer, y en un futuro próximo con las nuevas técnicas de edición genética tendremos la capacidad de poder cortar y modificar la secuencia de nuestro ADN. En definitiva, podremos “editar” y “corregir” el genoma de cualquier célula del cuerpo humano.
Estamos en la era de una medicina de precisión y personalizada, una medicina más correcta enfocada para una persona concreta, en un determinado momento indicado. Medicina que será rutinaria dentro de “n” años. Estamos entrando en la era de abandonar y dejar de realizar la medicina generalizada, que venimos realizando. Una misma medicina para todos, con los mismos tratamientos, una medicina de “menú cerrado” que hemos visto que muchas veces no funciona de una manera individualizada y estamos entrando en una medicina con un “menú a la carta”, con aplicación de terapias y tratamientos de precisión totalmente individualizados y personalizados.
Pero no se trata de estudiar solo nuestros genes, hay que estudiar también nuestros hábitos. Hay que estudiar la proteómica, y la exposición al ambiente. En definitiva, estudiar cómo la epigenética, y la metilación del ADN, y la modificación de histonas, influyen en nuestro organismo pudiendo alterar nuestra predisposición genética. No somos solo nuestros genes. Ellos son solamente una parte de nuestra historia. También somos fruto de nuestra epigenética. Epigenética que actúa de regulador a nivel genético y que añade más complejidad, pero a la vez permite entender mucho mejor cómo funciona nuestro organismo humano.
Si la genética nos hizo comprender nuestro destino como seres vivos, y ver que lo que podemos llegar a ser ya está escrito en nuestros genes antes del nacimiento, la epigenética ha venido a demostrarnos que lo que está escrito se puede cambiar. Si bien, la información a nivel genético sigue siendo imprescindible, hoy en día, la epigenética, desde una perspectiva superior, proporciona una información mucho más precisa y válida. Esta interacción entre el entorno y nuestra genética, no solo a nivel celular sino incluso con carácter transgeneracional, es una faceta estimulante y promete ser algo realmente impactante cuando seamos capaces de comprenderlo en toda su complejidad.
Actualmente se está estudiando cómo estas marcas afectan a la actividad génica para poder fabricar nuevas herramientas de diagnóstico y de seguimiento de multitud de patologías. Enfermedades ya sean de origen genético, ambiental o multifactorial. Incluso se están empezando a utilizar fármacos capaces de alterar la actividad de los reguladores epigenéticos con el fin de revertir las alteraciones que se observan en algunos estados patológicos y restablecer los patrones normales. El conocimiento de la base genética ha supuesto un gran cambio en nuestra concepción de la vida y la enfermedad. Poder revertir los efectos del ambiente, y modular la epigenética, nos llevará a poder atacar la enfermedad desde un punto de vista más específico, dando paso realmente a lo que se conoce como medicina de precisión personalizada.
Hemos entrado de lleno en la era de la Medicina de la Complejidad. Medicina en la que podemos integrar toda nuestra información genética junto con los demás biomarcadores moleculares y serológicos tradicionales y unir toda esta información y conocimiento, con toda la información obtenida con las tecnologías más avanzadas de diagnóstico por imágenes. Solo así, de este modo, podremos detectar enfermedades en etapas mucho más precoces de desarrollo.
Estamos de lleno en una etapa del desarrollo de la medicina donde la valoración de la susceptibilidad genética, la predicción y la prevención juegan un papel muy importante. Podemos y debemos actuar de manera preventiva y esa prevención debe personalizarse. Estamos en la era de la integración de la medicina con la ingeniería biomédica. Estamos en la era de desarrollo de nuevos tratamientos personalizados, incluidas inmunoterapias y terapias con células madre reprogramadas. Estamos en la era donde podemos reprogramar células de la piel para que actúen como células madre pluripotentes embrionarias y poder usarlas potencialmente para tratar diferentes patologías. Podemos crear nuestras propias líneas de células madre personalizadas que podemos incluso guardar criopreservadas.
Tendremos nuestros propios bancos de células cardíacas y células neuronales, para usarlas en el futuro, en caso de necesitarlas. Estamos en una era donde podemos integrar todo esto con la ingeniería celular usando tecnologías aditivas, para mediante la impresión celular 3D y 4D poder llegar a construir desde prótesis personalizadas a órganos biológicos y biomecánicos. Estamos en la era de medicina de precisión, de la computación ubicua y la inteligencia ambiental. En una etapa de desarrollo de la inteligencia artificial, y de la explotación del Big Data a través de herramientas como la minería de datos. Estamos en la era de un gran desarrollo de la nanotecnología y de los orígenes todavía incipientes de la terapia génica.
Estamos en un cambio de paradigma, alejándonos de la medicina empírica, imprecisa y de ensayo y error. Estamos entrando en la era de la farmacogenómica. La era de saber cuál es el medicamento más apropiado, en base a la información genética y de cuál es incluso la dosis y combinación correctas. Estamos en la era de poder crear e imprimir mediante tecnología aditiva, nuestros propios fármacos personalizados. Caminemos hacia este nuevo cambio de paradigma de la medicina. Descifremos nuestros códigos genéticos y estudiemos cómo estos pueden ser alterados por la epigenética. Solo así podremos vivir más años, y alcanzar esa longevidad tan anhelada por el ser humano, pero una longevidad con la mejor calidad de vida posible de acuerdo con el concepto de QALY. Vivamos más años de vida, pero más años de vida ajustados a la calidad.