Desde hace tiempo, los gemelos digitales forman parte de nuestra vida cotidiana. Por ejemplo, cada vez que nos subimos al coche y encendemos el navegador GPS, una réplica virtual de la carretera se despliega frente a nosotros. Esta representación ofrece una imagen del camino en la que se superponen, en tiempo real, las condiciones del tráfico. Así, cuando se prevé un atasco, el sistema simula rutas alternativas, calculando el tiempo de cada posible trayecto. Aunque sepamos el camino, seguimos utilizando el navegador porque nos ayuda a tomar decisiones para llegar más rápido, optimizar el consumo de combustible o estimar con precisión nuestra hora de llegada.
En esencia, los gemelos digitales funcionan como un navegador, pero en lugar de representar carreteras, crean copias virtuales de cualquier cosa: desde redes de cables y tuberías hasta barcos y coches, e incluso espacios como edificios o ciudades enteras. En todos estos casos, los gemelos digitales permiten simular escenarios o predecir resultados a partir de un análisis de información en tiempo real. El grado de precisión en las réplicas, el volumen de información a gestionar y las capacidades analíticas necesarias varían según el contexto y las necesidades de cada caso de uso.
Por ejemplo, recrear órganos a nivel celular es extremadamente complejo. Hasta hace poco, este proceso requería una gran cantidad de datos, frecuentemente no disponibles, sobre los que aplicar modelos matemáticos. Sin embargo, hoy en día, gracias a nuevos equipos, dispositivos y sensores, es posible recoger ingentes volúmenes de información. Además, los avances en inteligencia artificial permiten mantener una conexión constante entre un órgano y su réplica digital, lo que posibilita analizar datos actualizados para prever cómo podría responder un órgano a un tratamiento o a una intervención.
En España, los gemelos digitales de órganos son una realidad. Un grupo de investigación de la Universidad de Zaragoza que trabaja en el proyecto ProCanAid desarrolla una copia digital de la próstata de pacientes con riesgo de cáncer. Utilizando imágenes de resonancia magnética, aplican algoritmos avanzados para recrear con precisión el órgano, el tumor y los nervios y vasos asociados. Toda esta información permite comprender mejor la progresión del cáncer. De hecho, a través de distintas simulaciones, estudian cómo puede evolucionar, diseñando tratamientos personalizados mucho más eficaces que los actuales.
Por otro lado, en Barcelona, una spin-off del centro de supercomputación, ELEM Biotech, también crea réplicas virtuales, en este caso del corazón, para detectar patologías ocultas y probar tratamientos personalizados según las características de cada paciente. Además de personalizar terapias, los gemelos digitales también permiten anticipar problemas futuros en personas sanas mediante el análisis de escenarios, como un aumento repentino en el peso del sujeto. En paralelo, toda esta información también sirve para mejorar el desarrollo de equipamiento médico en general, y de marcapasos en este caso particular.
Estos ejemplos muestran cómo la atención médica está evolucionando hacia un enfoque en el que la innovación digital ayuda a los médicos a decidir cuándo operar, qué tratamientos aplicar o cómo combinarlos de la mejor manera. Pero esta revolución no se detiene aquí. En el ámbito de los ensayos clínicos, ahora es posible crear poblaciones virtuales que incluyan grupos de pacientes previamente excluidos, como los niños, o aumentar la representación de colectivos tradicionalmente poco estudiados, eliminando sesgos y asegurando que los ensayos sean más inclusivos. Todo esto llevará a desarrollar fármacos más efectivos, al mismo tiempo que se reduce dramáticamente el tiempo de llegada al mercado. Otro ámbito en el que veremos el poder transformador del nuevo paradigma es en la transmisión de conocimiento entre médicos. Los gemelos digitales, junto a otras tecnologías como la cirugía robótica, aceleran y mejoran el aprendizaje, reduciendo la dependencia de la experiencia de un solo médico en la formación de residentes y acortando su tiempo de entrenamiento.
Estamos empezando a ver todo su potencial, pero esta tecnología aún enfrenta importantes desafíos éticos, como la privacidad, la seguridad de la información, el consentimiento informado, la equidad en el acceso y la posible deshumanización del cuidado de la salud. Además, es necesario desarrollar una regulación que, por ejemplo, determine en qué condiciones tiene validez un ensayo clínico realizado con una población virtual. También existen retos más mundanos, como la necesidad de una infraestructura robusta (no es casualidad que ELEM Biotech esté vinculada a un centro de supercomputación) o la actual escasez de ingenieros biomédicos, que genera un cuello de botella para la implantación de toda esta innovación tecnológica. Definitivamente, va a ser necesario atraer nuevo talento a este campo emergente de conocimiento.
No va a ser fácil, pero estamos en el umbral de una revolución que promete mejorar el diagnóstico y tratamiento de enfermedades, acelerar el desarrollo de fármacos, optimizar el equipamiento y difundir el conocimiento médico a escala. Y es que, como afirma Mariano Vázquez, CTO y cofundador de ELEM Biotech, “parece ciencia ficción, pero es más ciencia que ficción».
