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Predicción del comportamiento: la biología de sistemas

Anticipando la Medicina del Futuro en el Observatorio de Tendencias de Medicina Personalizada de Precisión de la Fundación Instituto Roche

El Observatorio de Tendencias en Medicina Personalizada de Precisión (MPP) es un proyecto de la Fundación Instituto Roche (FIR) que tiene como objetivo la identificación, análisis y divulgación de conocimiento de aquellas áreas que conformarán la Medicina del Futuro, convirtiéndose así en el centro de referencia de los avances que se produzcan en la evolución de la MPP.

Así se puso de manifiesto en la Jornada ‘Anticipando la Medicina del Futuro’ organizada por el Instituto Roche en Madrid y en la que se recalcó que el Observatorio pretende ser el medio para abordar diferentes temáticas que, aunque todavía se encuentran en fases incipientes de desarrollo, supondrán avances disruptivos en la Medicina del Futuro.

El microbioma, la Medicina Preventiva Personalizada y la biología de sistemas han sido las primeras áreas seleccionadas en 2018 y sobre las que versan los primeros ‘Informes Anticipando’.

“Lo que queremos es identificar áreas temáticas de interés que puedan tener un significado importante en el desarrollo de la MPP, así como a expertos que nos puedan transmitir el conocimiento necesario en cada una de estas áreas temáticas”, explicó el Dr. Joaquín Arenas, director del Instituto de Investigación del Hospital Universitario 12 de Octubre (i+12) y miembro del comité asesor del Observatorio.

El primer ‘Informe Anticipando’ recoge de manera sintética y asequible los avances que se están produciendo en el conocimiento del microbioma y su estrecha relación con la MPP. En el segundo informe, se explica cómo la Medicina Preventiva Personalizada permite anticipar la predisposición o riesgo de una persona a padecer una enfermedad y actuar en consecuencia, lo que se traducirá en un cambio de paradigma en la prevención de las patologías en el futuro. Y, por último, el tercer informe aborda la biología de sistemas, la cual jugará un papel decisivo en el desarrollo de la MPP del futuro, siendo el catalizador de importantes progresos en la prevención, diagnóstico, pronóstico y en el diseño de tratamientos más precisos y personalizados. “Las tres áreas representan focos de gran interés y perspectivas de futuro en la MPP”, indicó el Dr. Arenas.

En cuanto al microbioma, existen evidencias científicas que lo relacionan con diversos estados patológicos como, por ejemplo, la obesidad, el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas, las respiratorias y el aumento del riesgo cardiovascular, entre otras.

Por ello, el Dr. Pablo Lapunzina, miembro del comité asesor, jefe de grupo del Instituto de Genética Médica y Molecular (INGEMM) del IdiPaz y director científico del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER), subrayó que, en el futuro, permitirá clasificar y estratificar pacientes y abordar su estado de salud o enfermedad de la forma más adecuada.

En esta línea, la Medicina Preventiva Personalizada permitirá, tanto en el caso de los individuos sanos como de los pacientes, establecer, de manera más exacta, una posible predisposición o riesgo de una persona a padecer una enfermedad y quizás, su posible evolución. Esto facilitará el diseño y desarrollo de estrategias preventivas personalizadas encaminadas a evitar el desarrollo de problemas de salud.

“Esta medicina pretende la estratificación de la enfermedad en grupos mejor tratables y también descubrir biomarcadores de respuesta a tratamientos para hacerlos más eficaces y con menos efectos secundarios”, afirmó el Dr. Ángel Carracedo, coordinador del Grupo de Medicina Genómica de la Universidad de Santiago de Compostela y miembro del comité asesor del Observatorio.

Asimismo, ha precisado que, en la prevención de efectos secundarios, ya tiene un papel relevante actualmente. “La estratificación de la enfermedad común y rara (mayoritariamente genética y en este caso equivalente a diagnóstico) nos permitirá identificar grupos de riesgo, adelantarnos a comorbilidades y prevenirlas y hacer una medicina más eficaz y en algunos casos preventiva”, agregó el Dr. Carracedo.

Respecto al área de la que se ocupa el tercer informe, la biología de sistemas, el Dr. Arenas explicó que “jugará un papel decisivo en el desarrollo de la MPP del futuro, siendo el catalizador de importantes progresos en la prevención, diagnóstico, pronóstico y en el diseño de tratamientos más precisos y personalizados”.

“En la Fundación Instituto Roche, pretendemos contribuir a generar y difundir conocimiento sobre Medicina Personalizada de Precisión para asegurar que España está a la vanguardia de la innovación en salud. Además, es necesario anticiparse al futuro, sin perder de vista los avances y las mejoras que se producen en el campo científico”, aseguró Federico Plaza, vicepresidente de la FIR.

Palabras suscritas por la directora gerente de la Fundación Instituto Roche, Consuelo Martín de Dios, quien añadió que para llegar a la Medicina del Futuro es necesario anticiparse y, por eso, la FIR ha creado el Observatorio de Tendencias de MPP. “La investigación que se realiza hoy en día constituirá la base de la práctica clínica del futuro”, concluyó.

Informes Anticipando-Biología de Sistemas

  • Coordinado por:

Juan Antonio García Ranea Profesor Titular del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la Universidad de Málaga. Investigador del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) y del Instituto de Investigación Biomédica de Málaga (IBIMA).

  • Expertos colaboradores:

Patrick Aloy Calaf ICREA Research Professor en el Institut de Recerca Biomèdica (IRB, Barcelona).

Rafael Artuch Iriberri Director del laboratorio de enfermedades metabólicas del Hospital Sant Joan de Déu. Servicio de Bioquímica, Institut De recerca Sant Joan de Déu y CIBERER-ISCIII.

Joaquín Dopazo Blázquez Director del Área de Bioinformática de la Fundación Progreso y Salud, CDCA, Hospital Universitario Virgen del Rocío, Sevilla.

Nuria López Bigas ICREA Research Professor en el Institut de Recerca Biomèdica (IRB, Barcelona).

  • Comité Asesor Observatorio de Tendencias de Medicina Personalizada de Precisión:

Joaquín Arenas Director del Instituto de Investigación del Hospital Universitario 12 de Octubre (i+12).

Ángel Carracedo Director de la Fundación Pública Gallega de Medicina Genómica (Servicio Gallego de Salud) y Coordinador del Grupo de Medicina Genómica de la Universidad de Santiago de Compostela (CIBERER).

Pablo Lapunzina Coordinador del Instituto de Genética Médica y Molecular (INGEMM) del idiPaz y Director científico del CIBERER.

 

Resumen ejecutivo

La Biología de Sistemas (BS) es una rama multidisciplinar de la ciencia centrada en el estudio holístico de los organismos vivos, conduciendo a una mejor comprensión de cómo las propiedades biológicas emergen de las interacciones entre los componentes de los sistemas vivos, y, por tanto, facilitando la posibilidad de predecir su comportamiento. Con el objetivo de comprender y definir en profundidad el comportamiento de los sistemas biológicos, así como de predecir la respuesta a las alteraciones, se desarrollan modelos matemáticos, simulaciones y técnicas de procesamiento de datos que complementan la estrategia empírica actual de las ciencias biológicas y que permiten predecir propiedades y comportamientos de los sistemas vivos que podrían no ser deducibles mediante la observación directa.

Las estrategias basadas en BS, cuyo desarrollo se vio impulsado por la aparición de las tecnologías ómicas, suponen un cambio de paradigma al abordar los estados biológicos (salud y enfermedad) como un todo y no como el análisis de sus partes por separado.

Entendiendo que las funciones vitales, sus manifestaciones patológicas, así como los tratamientos que palían o revierten dichas patologías, son el producto de complejas interrelaciones entre múltiples niveles de organización molecular, la BS encuentra aplicación en todas las áreas que comprende la Medicina, incluyendo las enfermedades complejas, infecciosas, neoplásicas o hereditarias, tanto comunes como raras, y a todos los niveles médicos: diagnóstico, pronóstico, y tratamiento (sintomático, preventivo o regenerativo). Al mismo tiempo, se aplica al campo de la farmacología en el descubrimiento de nuevos fármacos, combinaciones de fármacos, reposicionamiento de fármacos y búsqueda de nuevas dianas terapéuticas mediante la investigación de los mecanismos moleculares de acción de los fármacos a nivel del sistema, denominándose en este caso farmacología de sistemas.

La transformación de los datos biológicos y clínicos en conocimientos a través de técnicas computacionales permitirá elaborar modelos matemáticos y simulaciones de procesos biológicos dirigidas a predecir el comportamiento de los sistemas vivos. Actualmente hay identificadas múltiples aplicaciones emergentes de las estrategias de BS que contribuirán al establecimiento de la MPP del futuro entre las que destacan la identificación de nuevos biomarcadores basados en el estudio de vías biológicas, la generación de nuevos mapas o redes de interacciones genéticas globales y la identificación de sistemas genéticos asociados a enfermedades. Estos avances aplicados a la MPP contribuirán a configurar nuevos escenarios en los que el diagnóstico y la toma de decisiones en cuanto al manejo de la enfermedad estarán basados en conocimiento extraído de cada paciente en particular y no en asociaciones estadísticas. Por tanto, los nuevos enfoques de BS contribuirán al avance y establecimiento de la MPP del futuro en la que los pacientes serán tratados en función del conjunto de todos sus atributos genéticos e individuales.

El informe completo está disponible en la página web de la Fundación Instituto Roche: www.institutoroche.es   

2019-07-02T16:00:09+00:00febrero 15th, 2019|

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