A estas alturas ya habrás oído hablar de los gemelos digitales. Llevamos años usándolos en la industria, la automoción e incluso la gestión energética. Se trata de réplicas virtuales de objetos, procesos o fenómenos y que permiten experimentar en un entorno seguro para después aplicar lo aprendido en el mundo real. Ahora bien, si podemos crear una copia digital de un puerto o de una ciudad, ¿qué no podríamos conseguir si aplicáramos este recurso a un ámbito tan sensible y prioritario como el sanitario?

En el contexto hospitalario, siguiendo esos ejemplos del puerto o la ciudad que mencionaba, los gemelos virtuales pueden ayudar a mejorar el diseño de los propios centros e incluso la gestión de los flujos de trabajo. Sin embargo, existen otras aplicaciones de los gemelos digitales que pueden tener todavía más impacto sobre el bienestar y la salud de las personas.

Me refiero a la creación de réplicas virtuales de determinados órganos, funciones corporales o incluso grupos de células. Y no hablo de recreaciones de un riñón o de una rodilla genéricas. Estoy hablando de la posibilidad de generar una copia intangible pero exacta del tú pulmón o de mi hígado, tal y como son y funcionan en nuestros cuerpos; esto es, con todas sus singularidades.

Este tipo de gemelos virtuales (digital twins, en inglés) nos abren un amplio abanico de nuevas posibilidades para comprender el funcionamiento de dichos órganos o sistemas y predecir desde cómo evolucionará una determinada patología hasta cómo responderá cada persona a ciertos tratamientos. Y lo mejor de todo es que no es ciencia ficción.

Virtual twins en el mundo real

Los proyectos de gemelos virtuales aplicados al ámbito sanitario llevan más de una década en marcha. En 2014, por ejemplo, se lanzó Living Heart, un gemelo digital del corazón que buscaba ayudarnos a comprender mejor cómo responden los pacientes con cardiopatías a determinados fármacos y desarrollar dispositivos médicos a medida.

También durante la pandemia, los gemelos digitales demostraron su utilidad. El proyecto BreathEasy Onscale usó esta tecnología para desarrollar versiones virtuales de pulmones de pacientes con COVID-19. Gracias a ellos, los médicos podían prever qué uso iba a necesitar cada paciente de un respirador —un recurso escaso en ese momento— y optimizar su utilización.

En tercer lugar, y más cercano en el tiempo, encontramos Virtual Brain Twin. Un proyecto europeo, lanzado en 2024, cuyo objetivo es crear gemelos digitales del cerebro de personas con esquizofrenia para mejorar el tratamiento de este trastorno psiquiátrico.

Réplicas del cerebro contra la esquizofrenia

La esquizofrenia afecta a 21 millones de personas en el mundo, de las cuales unas 400.000 viven en España. De ellas, entre un 30 y un 50% no responde adecuadamente a los tratamientos disponibles.

Dar con la dosis correcta suele implicar un proceso de ensayo-error largo y cuajado de efectos secundarios (somnolencia, apatía, e incluso convulsiones y temblores) que empeoran la calidad de vida del paciente. El uso de un gemelo digital en este contexto permitiría simular todas esas pruebas en un ordenador antes de administrarle un fármaco real al paciente; permitiría encontrar la dosis más eficaz sin causarle perjuicio. Y lo mismo podría aplicarse a una cirugía cerebral: practicarla previamente en el entorno virtual daría la posibilidad de anticipar los riesgos de desviarse tan solo unas micras del lugar en el que hay que actuar.

La cuestión es cómo conseguir una réplica fiel del órgano más complejo de nuestro cuerpo.

Tecnología de videojuegos para emular cerebros

Se estima que el cerebro humano adulto contiene entre 86 mil millones y 100 mil millones de neuronas y miles de conexiones por cada una de ellas. Esto representa importantes desafíos tanto a la hora de capturar toda esa información y trasladarla al entorno digital como la hora de visualizarla para trabajar con ella.

De esto último es de lo que se ocupan personas como Óscar David Robles, investigador de la Universidad Rey Juan Carlos, dentro del proyecto Virtual Brain Twin: “Por un lado somos los encargados de lograr que cuando los neurocientíficos adquieran datos sean capaces de verlos. Eso implica poder realizar determinadas operaciones: recorrer los datos, filtrarlos, visualizarlos de diferentes formas o reordenarlos para buscar variaciones”, explica.

Su equipo utiliza técnicas de computación gráfica y tecnologías derivadas del mundo de los videojuegos y los efectos especiales para ofrecer a los científicos una manera de navegar entre volúmenes ingentes de información. La clave no es solo mostrar imágenes espectaculares de un cerebro en 3D, sino simplificar datos complejísimos en formas e iconos comprensibles que permitan a médicos y neurocientíficos entender qué está ocurriendo en ese órgano.

“También estamos desarrollando un lenguaje visual que permita que todos los implicados —desde quienes trabajan en la escala más microscópica hasta los médicos que atienden a los pacientes— puedan seguir qué ocurre en cada punto del proyecto”, añade.

Se espera que en 2027 los médicos que participan en Virtual Brain Twin ya puedan empezar a utilizar estos gemelos digitales en la práctica clínica. A partir de ahí, será solo cuestión de tiempo que pueda extenderse su uso a otras patologías neurológicas como la epilepsia o el ictus.

 

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Foto: Foto de Shubham Dhage en Unplash.