La medicina del futuro aspira a ir un paso por delante de la enfermedad. No solo a diagnosticarla antes, sino también a predecir cómo evolucionará en cada persona y comprobar qué tratamiento puede ofrecer mejores resultados antes de administrárselo. Este es el horizonte que persigue el Hospital Vall d'Hebron de Barcelona con el desarrollo de gemelos digitales humanos , réplicas virtuales personalizadas de órganos y procesos biológicos que permitirán simular el comportamiento del organismo y anticipar su respuesta a diferentes intervenciones. El centro catalán se convertirá así en el primer hospital europeo que codesarrollará un proyecto de estas características en colaboración con el sector tecnológico. La iniciativa, denominada STEP y dotada con 11,7 millones de euros procedentes del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de Cataluña, pretende trasladar esta tecnología emergente a la práctica clínica para transformar el abordaje de las enfermedades congénitas y complejas. La idea es construir una representación digital de cada paciente a partir de sus propios datos. Para ello se combinarán imágenes médicas, información clínica, datos genómicos, inteligencia artificial y modelos computacionales capaces de reproducir determinados procesos biológicos. El resultado será una réplica virtual que permitirá estudiar cómo se comporta un órgano, cómo puede evolucionar una patología o qué consecuencias podría tener un tratamiento concreto. La principal diferencia respecto a los modelos tridimensionales que ya se utilizan en algunos hospitales es su capacidad predictiva . Hasta ahora, las tecnologías 3D han permitido reconstruir la anatomía de un paciente y facilitar la planificación de intervenciones especialmente complicadas. Los gemelos digitales pretenden ir un paso más allá: no limitarse a mostrar cómo es un órgano, sino simular cómo funciona y cómo puede reaccionar ante distintas decisiones médicas. «Los gemelos digitales tienen capacidad predictiva, es decir, anticipan cómo evolucionará un paciente o qué efectos puede provocarle un tratamiento antes de aplicarlo en el mundo real», explica el doctor Manel Escobar, director clínico de Radiodiagnóstico de Vall d'Hebron. El objetivo, añade, es que estas herramientas «sean un apoyo a las decisiones clínicas y permitan aprovechar al máximo los tratamientos personalizados». La tecnología abre así la posibilidad de ensayar diferentes escenarios terapéuticos en el entorno virtual. Los especialistas podrán comparar alternativas, estudiar sus posibles efectos y disponer de más información para elegir la opción más adecuada. La finalidad es reducir complicaciones y mejorar los resultados en salud, aunque el proyecto se encuentra ahora en una fase de desarrollo de los modelos y las soluciones tecnológicas que deberán hacerlo posible. «Este proyecto es posible gracias a la fortaleza y la experiencia que Vall d'Hebron ha construido durante los últimos años en el ámbito de las tecnologías 3D, la medicina personalizada y la innovación clínica», señala María José Abadías , directora asistencial del hospital. El centro cuenta con una unidad de tecnologías 3D de referencia que participa habitualmente en la planificación de procedimientos de alta complejidad y en la elaboración de modelos anatómicos personalizados. Esa experiencia constituye el punto de partida para desarrollar sistemas computacionales capaces de reproducir el comportamiento de los órganos y anticipar la evolución de las enfermedades. El proyecto no se limitará a una especialidad médica. El programa, denominado 'Nuevas tecnologías digitales para el abordaje personalizado de patologías congénitas y complejas (3Dx3C)', incluye diez actuaciones integradas en un mismo plan estratégico que se desarrollarán durante los próximos tres años. Entre las líneas de trabajo destaca la creación de gemelos digitales de la actividad eléctrica del corazón en pacientes pediátricos. También se pretende desarrollar herramientas que permitan detectar precozmente cardiopatías mediante electrocardiogramas y mejorar el abordaje de pacientes con migraña. La cirugía de alta complejidad será otro de los ámbitos beneficiados. Los investigadores trabajarán en modelos que faciliten la planificación de ablaciones en pacientes con taquicardia ventricular, una alteración del ritmo cardiaco que puede requerir intervenciones especializadas. También se desarrollarán herramientas para preparar la implantación percutánea de la válvula pulmonar, la extirpación de tumores hepáticos y los procedimientos quirúrgicos en pacientes con tetralogía de Fallot, una cardiopatía congénita. En este último ámbito, disponer de una representación digital personalizada podría ayudar a los equipos médicos a estudiar previamente las particularidades anatómicas y funcionales de cada enfermo y valorar distintas estrategias antes de intervenirlo. La iniciativa contempla, además, una plataforma federada para integrar datos clínicos multimodales. Esta infraestructura permitirá trabajar con diferentes tipos de información sanitaria para alimentar los modelos computacionales. A ello se sumará el desarrollo de modelos anatómicos tridimensionales personalizados que podrán visualizarse directamente en los quirófanos y las salas de intervencionismo. Estas representaciones podrán utilizarse tanto en cirugía robótica como laparoscópica y contemplan la incorporación de realidad aumentada, una tecnología que permite superponer información digital sobre el entorno físico. De esta manera, los equipos quirúrgicos podrán disponer de referencias anatómicas personalizadas durante los procedimientos. Uno de los elementos distintivos del proyecto es la colaboración directa con compañías tecnológicas. Vall d'Hebron establecerá acuerdos con empresas punteras para desarrollar conjuntamente los modelos computacionales y las soluciones digitales necesarias. No se trata únicamente de adquirir herramientas ya disponibles en el mercado, sino de impulsar nuevas aplicaciones a partir de las necesidades detectadas por los profesionales sanitarios. El proyecto cuenta con una financiación de 11,7 millones de euros del FEDER y se enmarca en la Plataforma de Tecnologías Estratégicas para Europa (STEP), concebida para impulsar capacidades tecnológicas consideradas estratégicas. Es, por el momento, la única iniciativa del ámbito sanitario entre los ocho proyectos STEP incorporados al Programa FEDER de Cataluña 2021-2027. La aportación europea cubre el 100% de la inversión prevista. La apuesta por los gemelos digitales se acompañará de nuevas herramientas quirúrgicas. Vall d'Hebron ya ha incorporado un sistema robótico de puerto único que permite introducir la cámara y el instrumental a través de una sola incisión, habitualmente situada en el ombligo. Frente a los robots quirúrgicos convencionales, que necesitan varios puntos de acceso, esta tecnología concentra la entrada en una única abertura. El desarrollo de los gemelos digitales humanos representa, en definitiva, un nuevo paso hacia una medicina en la que las decisiones puedan apoyarse no solo en el diagnóstico y la experiencia clínica, sino también en modelos capaces de anticipar diferentes respuestas del organismo. El reto de los próximos tres años será convertir esas réplicas virtuales en herramientas fiables y útiles para los profesionales.
