La conjunción de diferentes tecnologías, como la inteligencia artificial, la realidad aumentada y realidad virtual, 3D y, más recientemente, la cada vez mayor irrupción de las tecnologías cuánticas, han permitido, y van a acelerar, la penetración del concepto de “gemelos digitales” o “digital twins” en nuestro día a día. Un gemelo digital es una réplica virtual, un software, realizada a imagen y semejanza de un elemento del “mundo físico”, con capacidad de predecir de manera fiable cómo se va a comportar dicho elemento. No se trata de elaborar una copia que traslade su comportamiento físico (no es un simulador que mimetiza el comportamiento físico), sino un programa que, a partir de los datos recibidos por el elemento y de su comportamiento, obtiene los datos de salida y resultados que se obtendrían en el mundo real.

Iñaki del Río, director de Innovación de Ibermática.

Ello implica un salto cualitativo para la realización de pruebas, en sistemas complejos y caros, reduciendo tanto riesgos como costes y tiempos, con resultados aproximados a los que resultarían de pruebas en entornos físicos.

Los gemelos digitales llevan ya algún tiempo desarrollándose en el ámbito industrial, donde un gemelo digital de una planta de producción, o un edificio, o una pieza compleja, aportan evidentes ventajas. Pero el mismo concepto tiene un ámbito de aplicación con expectativas impresionantes en otro ámbito prioritario: el de la Salud.

Gemelos digitales en el ámbito de la salud
La atención sanitaria del futuro está cada vez más cerca. En este sector ganar tiempo es fundamental, y conocer con antelación cómo podría responder un paciente a un determinado tratamiento ante cualquier tipo de enfermedad sería un avance vital. En este contexto, la aplicación del concepto de gemelo digital nos permite testar con antelación tratamientos concretos en un paciente virtual que responda a los mismos parámetros que su gemelo real. De esta manera se sabrá de antemano si va a funcionar y, en caso de que no sea así, modificar el tratamiento con prontitud.

Esto es lo que quiere lograr Ibermática, a través de su Instituto de Innovación i3B con el proyecto EDIT-Emerging Disease Twin, cofinanciado por Red.es y FEDER, desarrollando un software basado en inteligencia artificial (IA) y analítica de datos que permita la creación de una herramienta que facilite el desarrollo de gemelos digitales, tanto del paciente, como de los medicamentos/tratamientos disponibles y de las interacciones entre ellos, lo que permitirá mejorar y adelantar en el tiempo, el resultado y efecto de las variables relacionadas con tratamientos, vacunas, test, procedimientos clínicos, etcétera, independientemente de la fase en la que estén, ya sea en investigación preliminar, fase pre-clínica, estudio clínico u otros escenarios posibles.

Este proyecto supone un paso crítico en la lucha contra cualquier enfermedad emergente, como es la Covid-19, ante la incertidumbre sobre la fiabilidad y eficacia de tratamientos, mejores prácticas, vacunas, etcétera, mientras éstas se encuentran en fase de pruebas como prototipos. Acelerar este proceso, y optimizar las oportunidades de acierto, supone un objetivo con un alto impacto potencial para cualquier sistema de salud. Aunque EDIT se centrará en la Covid-19, los desarrollos y productos obtenidos no serán exclusivos de esta enfermedad, sino que se podrán aplicar en otras enfermedades con características similares en cuanto a complejidad y variabilidad de la información.

Así, por un lado se creará un gemelo digital a nivel de paciente que permita descubrir sus posibles evoluciones, y por otro un gemelo digital de distintos fármacos, tratamientos y terapias que permita analizar la evolución de distintos pacientes en un simulador.

Los dos gemelos en conjunción permitirán simular los ensayos y pruebas sobre los estadios de distintos pacientes en distintos grados de evolución permitiendo descubrir posibles tratamientos de forma paralelizada, masiva y simulada, ofreciendo a los investigadores distintos escenarios óptimos de combinación de compuestos, fármacos y análisis de cara a decidir estrategias de aplicación en el entorno real con respecto a los escenarios de impacto.

El potencial de los gemelos digitales en el ámbito de la salud y, por extensión, del funcionamiento humano, es increíble… por ejemplo, áreas como la neurocomputación, con la creación de gemelos digitales del cerebro, permanentemente perfeccionados con las nuevas tecnologías y un conocimiento cada vez más avanzado del mismo, están abriendo puertas a nuevos campos de investigación, a nuevas realidades, y por lo tanto, a nuevas industrias y mercados.