Así es el modelo informático que simula terapias farmacológicas en pacientes con trastornos de la conciencia creado por argentinos

Los trastornos de la conciencia se dan tras despertar de un coma por traumatismo cerebral, hemorragia interna, o anoxemia, entre otras lesiones. Y en la actualidad, no hay muchos tratamientos que mejoren esta condición... es más, cuando la conciencia es nula, se considera la eutanasia. Pero un equipo de científicos desarrolló una herramienta informática que podría alterar el rumbo de las cosas, ¿de qué se trata?

Especialistas del CONICET, de las universidades de la Sorbona, en Paris (Francia), de Oxford (Reino Unido) y de otros países, trabajaron en un modelo computacional de la actividad cerebral para simular intervenciones farmacológicas en pacientes con trastornos de la conciencia y así modelar distintos escenarios clínicos que facilita mucho la investigación.

Alcances

Los avances están recopilados en la revista científica Communications Biology, que da cuenta de cómo este enfoque facilita la evaluación de la interacción entre los diferentes fármacos y los cerebros de los pacientes. Estas pruebas virtuales, claro está, no eliminan el paso decisivo: probar los fármacos en pacientes reales para determinar su seguridad y eficacia.

Jacobo Sitt, director del trabajo e investigador argentino en el ICM y la Universidad de la Sorbona, aclara: "Nuestro trabajo no permite afirmar que se vería el mismo efecto en un paciente. Sí confirma que la neuromodulación virtual permite modificar la conectividad global del cerebro, que es una de las características de la actividad cerebral de los pacientes. Eso tendrá que verificarse en ensayos clínicos".

Yonatan Sanz Perl, uno de los directores del estudio e investigador del CONICET en el Departamento de Matemática y Ciencias de la Universidad de San Andrés (UdeSA), destacó los beneficios: "Probar nuevos tratamientos farmacológicos en ensayos clínicos requiere mucho tiempo, mucha inversión y muchos pacientes y los desórdenes de la conciencia no son comunes. En este sentido las pruebas virtuales pueden ayudar a determinar la factibilidad de múltiples tratamientos".

El estudio

La investigación se realizó con 11 pacientes en un estado de mínima conciencia, 10 con síndrome de vigilia sin respuesta y 13 personas sanas.

Los pacientes con mínima conciencia tenían algún tipo de reacción frente a estímulos, en oposición a los de síndrome de vigilia, que tenían los ojos abiertos y no producían ninguna gestualidad, expresión o movimientos que indicaran respuesta a algo.

Entonces, se midió la actividad cerebral de los pacientes y de los sujetos sanos con Imagen por Resonancia Magnética funcional y con esa información los investigadores desarrollaron modelos computacionales de la actividad cerebral de cada grupo.

“Logramos modelar a nivel computacional y de una manera muy realista la actividad de casi 100 regiones cerebrales interactuando según su conexión anatómica en condiciones de salud o afectada por diferentes trastornos de la conciencia. Esto es importante porque en estos desordenes se producen cambios en los patrones de la conectividad global que tienen las regiones del cerebro entre sí”, explica Ivan Mindlin, también primer autor del estudio e investigador argentino que se desempeña en la Universidad de la Sorbona y el Instituto del Cerebro y de la Médula Espinal (ICM), en el Hospital Pitié-Salpêtrière de París.

Luego, se simuló la aplicación de farmacología sobre ocho neuroreceptores (serotonérgicos y opiáceos) que modificaban la actividad cerebral simulada, produciendo una mejora de los estados de conciencia. Para visualizar los resultados se usó machine learning para representar las perturbaciones como trayectorias en un plano.

Lo esperanzador de esta metodología de trabajo es que podría servir para estudiar varios trastornos complejos. De hecho, el equipo señaló que también han trabajado con paciente de alzhéimer, psicosis y epilepsia. Si bien habrá que aguardar a los resultados de los estudios clínicos, es una gran noticia que adelanta cómo las nuevas tecnologías pueden ser nuestras aliadas.