"La biolog¨ªa se est¨¢ matematizando"

Hace seis a?os, el matem¨¢tico italiano Luigi Preziosi, del Polit¨¦cnico de Tur¨ªn, se sent¨® por primera vez a la mesa con un bi¨®logo, que investigaba el desarrollo de los vasos sangu¨ªneos. "Al principio no entend¨ªa nada", asegura. Pero Preziosi acab¨® desarrollando un modelo matem¨¢tico que "sugiri¨® a los bi¨®logos cu¨¢les eran los mecanismos para formar los vasos, de forma que ellos fueron al experimento y efectivamente los encontraron", explica. "El paso siguiente es c¨®mo hacer que se formen las estructuras que queremos, y as¨ª ya entramos en la medicina regenerativa y la ingenier¨ªa de tejidos", prosigue. Es s¨®lo un ejemplo de lo mucho que, seg¨²n Preziosi, pueden aportar las matem¨¢ticas a la biolog¨ªa. ?l coordina una red europea para desarrollar modelos matem¨¢ticos del c¨¢ncer en la que participan grupos espa?oles. Preziosi intervino en la Escuela Lluis Santalo, en la Universidad Internacional Men¨¦ndez Pelayo, en Santander.

"Los modelos tumorales indican hasta d¨®nde cortar en una operaci¨®n"

Pregunta. La red que coordina, ?por qu¨¦ se ha concentrado en tumores? ?Son m¨¢s sencillos de abordar matem¨¢ticamente que otras enfermedades?

Respuesta. En absoluto. Tambi¨¦n hay mucho trabajo en enfermedades cardiovasculares. ?stas y el c¨¢ncer no es que sean m¨¢s f¨¢ciles de abordar, es que son las enfermedades que m¨¢s muertes causan. En general, cuando se toca la biolog¨ªa, la matem¨¢tica se vuelve muy compleja. Trabajar con algo vivo, que cambia constantemente, complica mucho las cosas.

P. ?C¨®mo se hace un modelo matem¨¢tico para la medicina?

R. Lo primero es hablar con los m¨¦dicos. Hay que entender cu¨¢les son las variables esenciales, porque no se puede modelizar todo, y escoger los fen¨®menos que hacen cambiar a estas variables. Luego se determinan las ecuaciones. Tambi¨¦n aqu¨ª se elige el tipo de modelo que se va a desarrollar, porque no hay un ¨²nico camino posible. Por eso somos varios grupos en la red, para comparar resultados.

P. ?C¨®mo est¨¢ seguro de que ha escogido las variables correctas?

R. El modelo se valida sobre casos conocidos y ¨¦ste es el punto clave en cuanto a la interacci¨®n con los bi¨®logos. El modelo reproduce lo que ve el bi¨®logo en el experimento, pero lo bonito es que cambiando los par¨¢metros se ven cosas distintas. Poner un n¨²mero en vez de otro en el ordenador es muy sencillo y permite hacer experimentos virtuales. As¨ª se pueden orientar los pasos de los m¨¦dicos, probar primero lo que parece mejor.

P. ?Permite saber c¨®mo habr¨ªa evolucionado un paciente con otra terapia?

R. Por ejemplo. Si tengo la historia de un paciente en principio podr¨ªa cambiar el protocolo y ver si tal vez hubiera tenido una evoluci¨®n distinta. Obviamente una cosa es hacerlo en un ordenador y otra muy distinta en vivo. No s¨®lo por motivos ¨¦ticos, sino por tiempo: en un ordenador tardo un d¨ªa, en una persona, meses.

P. ?C¨®mo de precisos son ahora estos modelos?

R. Algunos fen¨®menos se han comprendido mejor que otros. Hay modelos que predicen bastante bien c¨®mo se comporta el tumor, y permiten predecir d¨®nde est¨¢n las c¨¦lulas tumorales. Esto sirve para indicar hasta d¨®nde cortar en el caso de una operaci¨®n, porque dice si es m¨¢s o menos probable que haya c¨¦lulas tumorales lejos del tumor. Tambi¨¦n hay modelos que optimizan protocolos, sugieren cada cu¨¢nto dar el f¨¢rmaco, cu¨¢ndo ya no es ¨²til... En Estados Unidos se contrata a matem¨¢ticos para esto. Trazando la historia pasada del paciente pueden decir si conviene una determinada terapia cada dos d¨ªas, cada tres...

P. ?Qu¨¦ podr¨¢n llegar a hacer estos modelos en el futuro?

R. El matem¨¢tico nunca podr¨¢ decir "usa este f¨¢rmaco en vez de este otro". Es m¨¢s f¨¢cil decir "si lo suministras cada dos d¨ªas obtienes mejor resultado que si lo das cada cinco". Otro aspecto fundamental es que ahora, con la gen¨®mica y la prote¨®mica, con la biolog¨ªa de sistemas, empieza a haber una cantidad enorme de datos que el bi¨®logo no logra controlar. Ah¨ª los modelos matem¨¢ticos orientar¨¢n sobre cu¨¢les son los puntos fundamentales para actuar sobre la maquinaria de la c¨¦lula, porque podr¨¢n se?alar tal o cu¨¢l gen como candidato m¨¢s probable a hacer esto o esto otro. Despu¨¦s el bi¨®logo, claro est¨¢, debe hacer su trabajo.

P. ?C¨®mo se trasladan a los modelos los nuevos conocimientos de la biolog¨ªa?

R. S¨ª, los bi¨®logos siempre est¨¢n aprendiendo cosas nuevas. Todos los resultados sobre redes de prote¨ªnas...hace cinco a?os no se sab¨ªa nada. Lo bueno es que son muy adecuadas para ser estudiadas matem¨¢ticamente: es una red, son relaciones l¨®gicas. La biolog¨ªa se est¨¢ matematizando, pero no hay que olvidar que el matem¨¢tico nunca puede sustituir al bi¨®logo.