Las mismas ecuaciones que se utilizan para determinar el comportamiento de puentes, presas y edificios pueden ayudar a los médicos a predecir la evolución de un tumor o el éxito de un tratamiento. Guillermo Lorenzo (A Coruña, 1989), ingeniero de Caminos especializado en análisis de estructuras y mecánica computacional, comenzó a investigar sobre el cáncer durante su doctorado y desde hace dos años trabaja en el Instituto Oden de Ingeniería y Ciencias Computacionales de la Universidad de Texas (Austin) sobre el desarrollo de modelos relacionados con enfermedades oncológicas.
“En mi área hay muchísimos ingenieros de distintas ramas: eléctricos, mecánicos, de caminos... Todos tenemos en común técnicas que se pueden aplicar al estudio del cáncer, la cardiología o el procesado de imágenes. No pretendemos reemplazar a los médicos, sino dotarlos de herramientas que les permitan tomar mejores decisiones. Y ellos cada vez están más interesados en estos métodos. El futuro de la medicina pasa por la ingeniería”, sostiene.
Guillermo fue Premio Nacional Fin de Carrera y se doctoró en la Universidad de A Coruña con mención summa cum laude dentro del proyecto ERC Starting Grant sobre cáncer de próstata del profesor Héctor Gómez. Desarrolló nuevos métodos computacionales para modelos y simulaciones del crecimiento del tumor y los efectos de la radioterapia: ”Tuve que estudiar Biología y ponerme al día en un nuevo lenguaje. Fue un reto, pero resulta muy enriquecedor trabajar con médicos, biólogos y gente de otras especialidades”.
Su siguiente paso fue la universidad italiana de Pavia y en agosto de 2019 se trasladó al Instituto Oden con una beca postdoctoral Peter O’Donnell Jr. También es beneficiario de una prestigiosa Marie Sklodowska-Curie de la Unión Europea para el desarrollo de modelos matemáticos y métodos computacionales que permitan predecir el crecimiento del cáncer de próstata. Una investigación que desarrollará entre ambas instituciones hasta 2023.
Además, en Texas ha empezado a relacionar sus estudios con el cáncer de mama y, durante la pandemia, participó en un proyecto con colegas de EE UU e Italia sobre la propagación espacio-temporal del COVID.
"No pretendemos reemplazar a los médicos, sino dotarlos de herramientas que les permitan tomar mejores decisiones y cada vez están más interesados en estos métodos"
“A nivel profesional, el Instituto Oden es una fantasía. Es de los mayores del mundo en este campo y estoy aprendiendo muchísimo”, celebra Guillermo. Él está adscrito al centro de oncología computacional, cuyo director, Thomas E. Yankeelov, es uno de sus dos supervisores. El otro, Thomas J. R. Hughes, dirige el centro de mecánica computacional.
“El cáncer es una enfermedad muy heterogénea y los protocolos médicos se basan en estudios poblacionales, en lo que ha funcionado para el paciente medio. Nosotros tratamos de ofrecer una información más personalizada a partir de los datos de biopsias e imágenes. Al principio, resulta más difícil, pero si vas recabando información desde las primeras semanas nuestros modelos pueden predecir si el tratamiento será un éxito o no, de forma que el médico puede cambiarlo antes de llegar al final o decidir pasar ya a la cirugía”, explica sobre el objetivo de sus investigaciones.
Guillermo, cuyo grupo colabora con el Anderson Cancer Center de Houston, tiene muy presente a Kristin Swanson, oncóloga matemática en la Clínica Mayo: "Es pionera en este ámbito y descubrió que el patrón genético en cáncer de cerebro es distinto en hombres y mujeres. Ella siempre dice que cada paciente merece su propia ecuación”.
En un primer momento, los investigadores intentan reproducir la evolución media de la enfermedad con sus ecuaciones y después integran los datos del paciente, sobre todo, imágenes de resonancias magnéticas, e información relacionada con la anatomía y aspectos cuantitativos del tumor como densidad, vascularización o metabolismo.
“Parte de nuestro reto es ir aumentando la complejidad del modelo para aumentar la precisión a partir de los datos. El buque insignia de mi grupo es el cáncer de mama y la idea es extender el modelo para incorporar datos genéticos”, avanza.
El experto gallego reconoce que poder contribuir con sus resultados a la parte clínica es “absolutamente motivador” e insiste en las contribuciones que pueden realizarse desde otras disciplinas a la mejora de la atención al paciente.
“Trabajo en todo lo que puedo y en los últimos años he crecido muchísimo como investigador. Está difícil, pero desde que me fui mi intención era volver”
“Mi grupo de Pavia tenía un laboratorio dentro del hospital para elaborar modelos en 3D de los órganos y poder ayudar así a los cirujanos antes de las operaciones. Y el San Antonio Breast Cancer Symposium, el más importante del mundo en cáncer de mama, tiene una rama dedicada a la investigación básica en física, matemáticas e ingeniería. Son ejemplos de cómo la medicina va dando cabida a estas disciplinas”, comenta.
A Guillermo todavía le queda un año en Texas y después otro en Pavia, pero su ilusión es poder regresar a España: “Trabajo en todo lo que puedo y en los últimos años he crecido muchísimo como investigador. Está difícil, pero desde que me fui mi intención era volver”.
En Italia notó el cambio cultural “aún siendo un país del sur de Europa como España”, pero se acostumbró “muy rápido”. “Los italianos son muy agradables y el grupo era muy internacional. Aquí en Texas el modo de vida resulta totalmente distinto. Austin es una ciudad enorme y todo el mundo se mueve en coche. Echo mucho de menos la vida en la calle”, admite. Entre las ventajas, el carácter internacional de la plantilla del Instituto Oden y el buen ambiente: “Es muy fácil llevarte bien con un americano, siempre están ahí para ayudar, son muy abiertos. Pero prefiero la vida como la entendemos en Europa”.
