Coruñés logra 1,5 millones de la UE para gemelos digitales

Un impulso europeo de 1,5 millones de euros permitirá a la Universidade da Coruña desarrollar un modelo computacional que transforme el diagnóstico oncológico. El investigador Guillermo Lorenzo ha sido seleccionado por el Consejo Europeo de Investigación para llevar a cabo el proyecto DIGIPRO, que aspira a revolucionar la forma en la que se detecta y se comprende la progresión tumoral.

Un investigador de la Universidade da Coruña (UDC) ha recibido una de las ayudas más prestigiosas de Europa para cambiar las reglas del juego en la lucha contra el cáncer. Guillermo Lorenzo, del Centro de Innovación Tecnolóxica en Edificación e Enxeñaría Civil (CITEEC), ha obtenido una Starting Grant de 1,5 millones de euros del Consejo Europeo de Investigación (ERC) para su proyecto DIGIPRO. La iniciativa se centra en desarrollar una tecnología revolucionaria: "gemelos digitales" de pacientes oncológicos para predecir la evolución de un tumor mucho antes de que las pruebas convencionales puedan detectarla.

El proyecto DIGIPRO tiene como objetivo principal crear una nueva generación de modelos computacionales capaces de anticipar la progresión del cáncer. Este fenómeno se define como un incremento en la malignidad de las células tumorales, lo que se traduce en un mayor riesgo clínico para el paciente. Aunque estos cambios se inician a una escala microscópica, en la arquitectura interna del tumor, su detección suele llegar mucho más tarde, cuando ya son visibles en pruebas de imagen macroscópicas como una resonancia magnética.

Actualmente, los protocolos clínicos para seguir a un paciente con cáncer pueden llevar a una detección tardía de esta progresión. El proceso habitual comienza con imágenes médicas a gran escala, y solo si se observa un cambio sospechoso se realiza una biopsia para analizar el tejido a nivel microscópico. Según explica el propio Lorenzo, este método no tiene en cuenta la dinámica única con la que el cáncer avanza en cada persona, ya que los mecanismos que gobiernan esa progresión a pequeña escala son en gran medida desconocidos.

La revolución del gemelo digital

Para entender el alcance del proyecto, es fundamental explicar qué es un gemelo digital. Se trata de una réplica virtual, un modelo por ordenador exacto y dinámico de un objeto, sistema o, en este caso, un paciente. Esta copia no es estática; se alimenta continuamente con datos del mundo real, como los resultados de resonancias magnéticas o biomarcadores clínicos, para simular su comportamiento en tiempo real y predecir su evolución futura. Es, en esencia, un avatar biológico sobre el que se pueden realizar pruebas y simulaciones sin ningún riesgo.

Las ventajas de esta tecnología son inmensas y trascienden la medicina. Permiten optimizar procesos, predecir fallos antes de que ocurran, reducir costes y personalizar soluciones de una forma nunca antes vista. En el ámbito sanitario, suponen la puerta de entrada a la medicina verdaderamente personalizada, donde cada tratamiento y cada decisión clínica se pueden ensayar virtualmente para comprobar su eficacia en el gemelo digital de un paciente concreto antes de aplicarlos en la realidad.

Aunque suene a ciencia ficción, ya existen ejemplos concretos del uso de gemelos digitales en múltiples sectores. En la Fórmula 1, los equipos crean réplicas virtuales de sus monoplazas para probar miles de configuraciones aerodinámicas sin necesidad de construir una pieza física. En la industria, empresas como Siemens los utilizan para simular y optimizar sus cadenas de producción, mientras que ciudades como Singapur han creado un gemelo digital de toda la urbe para gestionar el tráfico, el consumo energético y la planificación urbana. En medicina, ya se usan para modelar órganos como el corazón y predecir la respuesta a nuevos fármacos.

Un cambio de paradigma en oncología

El proyecto DIGIPRO aplicará esta poderosa herramienta a la lucha contra el cáncer de próstata de nuevo diagnóstico y riesgo favorable, un tipo de tumor cuyo seguimiento clínico genera una gran cantidad de datos micro y macroscópicos, ideales para alimentar estos modelos virtuales. Los gemelos digitales desarrollados en A Coruña integrarán esta información para obtener predicciones personalizadas sobre cuándo un paciente podría experimentar un evento de progresión tumoral.

Esta capacidad predictiva es crucial para la toma de decisiones clínicas. En lugar de esperar a que un cambio sea visible, los médicos podrían saber con antelación cuándo es el momento óptimo para realizar una prueba o qué tratamiento será más efectivo para un paciente en particular. Supondría un cambio de paradigma en la gestión del cáncer, pasando del actual modelo observacional, basado en datos de grandes poblaciones, a una nueva estrategia predictiva y totalmente personalizada para el tumor de cada individuo.

El impacto de DIGIPRO podría ir mucho más allá de la oncología. Los modelos biomatemáticos y las tecnologías computacionales que se desarrollen podrían ser clave para investigar otras enfermedades progresivas que también evolucionan en múltiples escalas, como el Alzheimer o la arteriosclerosis. Incluso tendrían aplicación en campos de la ingeniería, como el estudio de la fractura de materiales, demostrando la enorme versatilidad de la investigación liderada por Lorenzo.

Talento gallego de vanguardia

La concesión de esta prestigiosa ayuda es un reconocimiento a la destacada carrera académica de Guillermo Lorenzo. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos por la UDC, completó su formación con un doctorado y estancias en instituciones de prestigio mundial en Italia y Estados Unidos, como la Universidad de Texas en Austin, antes de regresar a la UDC en 2024 como investigador Ramón y Cajal para liderar su propio equipo en oncología computacional.

Su trabajo se centra en comprender los mecanismos del cáncer mediante modelos matemáticos y desarrollar las herramientas computacionales para generar predicciones personalizadas que sirvan de apoyo a los oncólogos. En los últimos años, ha incorporado técnicas de inteligencia artificial a sus modelos, creando enfoques híbridos con un gran potencial para diseñar nuevos biomarcadores o clasificadores de riesgo.

Para el investigador, esta Starting Grant del ERC supone “un impulso decisivo” para su trayectoria, ya que le permitirá consolidar su equipo y disponer de los recursos necesarios para llevar a cabo una investigación de frontera desde Galicia. Lorenzo ha querido destacar el papel fundamental que han jugado las oficinas de apoyo a la investigación de la UDC y el programa Oportunius de la Xunta de Galicia, cuyo asesoramiento fue determinante para lograr este importante reconocimiento europeo.