“Jesse nació con la muy rara condición de que en su corazón la parte izquierda y la derecha estaban al revés de lo normal”, explica el doctor Steve Levine, cirujano cardiaco y director de modelado humano virtual (Virtual Human Modeling), en Dassault Systèmes. Lo dice en presencia de Jesse Levine, su hija. Hoy, una mujer hecha y derecha, médica como él.
El trabajo de Levine en la multinacional francesa, altamente especializada en modelado 3D, es la construcción de gemelos virtuales del organismo humano, pieza a pieza. Esa fue la herramienta que le sirvió para poner a salvo la vida de su hija, cuando el mal de su caso, “uno entre un millón”, era prácticamente desconocido por los doctores, “que sabían muy poco sobre cómo su corazón progresaría con el tiempo. Y no eran muy optimistas”.
“Yo tuve la convergencia entre la inspiración de querer simular la vida y la realidad de mi propio mundo. Estaba frustrado viendo a los doctores tratando de comprender como mantener con vida a mi pequeña. Querían experimentar con ella. Y comprendí lo que tenía que hacer: ayudar a los especialistas a entender con antelación cómo se comportan las cosas, creándolas de hecho, para que pudieran probar los tratamientos en el gemelo virtual de ella antes de aplicarlos”.
“Eso cambio absolutamente su vida”, prosigue Levine, visiblemente emocionado. “Y fue la inspiración para lo que más tarde yo bauticé como el proyecto del corazón vivo”. ‘The Living Heart Project’ empezó hace 13 años y se puso formalmente en marcha en 2014, en colaboración con la FDA estadounidense, cuando esta aceptó la validez de lo que se estaba desarrollando. Pero él lleva tres decenios en la tarea.
Recuerda “la actitud y comportamiento” de su hija Jesse, que le escucha apretando los labios, “desde el día en que, siendo una criatura, entró al hospital y ayudó a los doctores a entender cómo utilizar esa herramienta. Estaban experimentando con una nueva tecnología y necesitaban sujetos. Ella estuvo ahí. Les dejó hacer. Le implantaron un marcapasos cuando tenía dos años…”.
Médicos, ingenieros, investigadores…
Levine explica las complejidades del corazón, cuya comprensión exige la presencia de múltiples expertos: “Electrofisiólogos, que controlan los impulsos eléctricos; mecánicos estructurales; gente que se ocupa de los tejidos musculares… y, por supuesto, trabajando todos juntos. Se trata de una bomba electromecánica".
"Nuestros ingenieros saben qué hacer, pero el cuerpo es tan complejo que descomponemos la tarea en especialidades y cada una de ellas conoce una pieza del corazón. Así entendimos lo difícil que es crear un gemelo virtual, no porque colectivamente no supiéramos hacerlo, sino porque uno solo no puede. Hacen falta médicos, ingenieros, investigadores…”, añade.
Además, “no es sólo la física y la ingeniería, hay también regulaciones gubernamentales, las de las universidades y la investigación médica, más algunos costes… no basta con tener un grupo de gentes que sabe mucho, hace falta la colaboración de una comunidad. Nosotros tenemos ahora unas 160 o 165 organizaciones trabajando juntas, de la comunidad médica, doctores, hospitales, investigadores y hasta la FDA, Food and Drug Administration, que es la responsable de la regulación”.
Sobre la complejidad del gemelo virtual, producto de todo ese esfuerzo, Levine detalla que han establecido “más de 200 parámetros que describen el corazón, lo cual es demasiado para personalizarlo en cada individuo. Pero no es necesario. Lo que hemos aprendido en los últimos diez años es cuáles son los más importantes. Algunas veces es preciso profundizar, pero para la mayoría basta con diez parámetros”.
“Lo más importante en la estructura del corazón es el ventrículo izquierdo, que es el más potente y el que bombea la sangre con alta presión”, prosigue el doctor.
“Cuando hablamos de la presión sanguínea, esta es la que transmite el ventrículo izquierdo bombeando a todo el cuerpo. Si ese músculo empieza a debilitarse, se pone a crecer. Principalmente su fuerza depende de la forma que adquiere y sabemos que lo óptimo es que sea redondeada, como un balón de fútbol americano, para que se formen remolinos [en la sangre] que limpian el corazón. Así no se depositan células que puedan crear coágulos. Ahora sabemos cómo funciona esa mecánica”.
Toneladas de datos
Lo que frustra a Levine es no poder recolectar la cantidad de datos de pacientes que sería necesaria para poder predecir la futura evolución. “Los médicos podemos obtener datos del estado actual [en cada caso], pero no hacemos mediciones a lo largo del tiempo, cada cinco años… Tenemos toneladas de datos de millones de pacientes, pero no hacemos ese seguimiento”.
Buena parte del trabajo se ha desarrollado experimentando con “animales grandes”, para producir los gemelos y aprender haciendo “cientos de pruebas con el mismo animal” en formato virtual, mientras que en el laboratorio sólo se puede hacer una.
“Podemos hacer una medición dependiendo de lo que está pasando, causar un fallo cardíaco, ver cómo cambia el corazón, medir la presión y comprobar la relación entre el tamaño del tejido y su fuerza. Sólo necesitamos uno o dos [sujetos] y es mucho más eficiente”, dice Levine.
En la actualidad, el sistema está bien desarrollado, aceptado por la FDA y en uso en 28 países: “Esta tecnología ayuda en todo el proceso médico, desde inventar nuevos tratamientos hasta prestar atención hasta el final del procedimiento, porque se comporta como un humano. Si estas desarrollando una nueva válvula, en vez de fabricar un corazón artificial con ella, o eventualmente ponérsela a un animal para poder implantársela a un humano diez años después… y descubrir que no funciona lo bastante bien. Y, entonces, volver a empezar. En vez de eso, puedes probar con un humano virtual. El ciclo es muy corto. SolidWorks [el software de diseño 3D de Dassault] se está utilizando para casi el 80% de los dispositivos cardiovasculares”
El ejemplo que pone Levine es un nuevo marcapasos, diseñado con esta tecnología, que ya “no lleva cables” penetrando en el pecho para enviar al corazón los impulsos desde una batería en el exterior, pegada al cuerpo. “La última generación, en la que hemos colaborado, está directamente dentro del corazón, sin cables que puedan romperse. El corazón tiene dos impulsos. La primera generación de marcapasos sólo enviaba uno a un ventrículo. Ahora es dual, una en la parte superior del corazón y otra en la inferior. Y pueden comunicarse inalámbricamente con tu teléfono”.
La última referencia, comunicar directamente el marcapasos con el móvil, supone que “si estás en una pequeña localidad y necesitas un escáner, puedes enviárselo [los datos] a Barcelona (sic) o donde quiera que el doctor pueda leerlos y obtener el resultado”.
Una niña cara a cara con los médicos
Pero en el inicio de todo esto, prácticamente sólo estaba ella, Jesse. Mirando cara a cara a los médicos con sus ojos de niña y preguntándoles por cada paso que iban a dar.
Cuando ya estaba a punto de ir a la universidad intensificó sus interrogantes. “Vas a empezar una nueva etapa de tu vida y en este punto podemos esperar muchas complicaciones”, le respondió el doctor. Pero eso no la arredró. Podía seguir bajo control en remoto de los artefactos que lleva en su cuerpo. Tras toda una infancia vivida entre salas de hospital, Jesse Maurica Levine también se dedicó a la medicina.
Hoy se presenta a sí misma como la “doctora Levine junior” (conviene aclarar que, en inglés, el género gramatical para ‘doctor’ lo aporta el artículo que lo precede y, por tanto, la expresión tiene más gracia). Trabaja en el área de neurología pediátrica e investigación básica de neurociencia en Baylor College of Medicine, en Houston, como co-jefa de residentes.
“Incluso cuando estaba en la escuela primaria, yo pensaba que era magnifico que alguien viniera con una cosa así [el marcapasos] que me permitía seguir viva”, comenta ella, recordando que el primero que le pusieron era enorme. “Nunca me dio miedo acudir a las citas con mi cardiólogo y probar nuevas máquinas”. Hoy sigue necesitando ese dispositivo, pero es mucho más discreto y compacto.
En su dedicación a la pediatría, ahora mismo como residente, está inmersa en una investigación sobre neurología infantil. “Es un programa de cinco años y estoy en mi último año. Seguiré un año más con una beca, para la especialización, y me dedicaré a la neuro inmunología pediátrica”.
Y esa es la parte en la que la historia ofrece un giro extraordinario. Un mal día, hace poco más de medio año, Jesse recibió una llamada de su padre y, a través del email, una tomografía computerizada. “Es como una fotografía del cerebro”. Del cerebro de su padre, en este caso.
Un complicado tumor cerebral
“Le habían diagnosticado un macroadenoma de pituitaria, descubriéndolo en una tomografía que se había hecho por otros motivos. Me la envió para preguntarme, con mi preparación y conocimientos, quién podía ser la gente adecuada para consultar y acudir a un centro médico”.
“Era un tumor muy grande, que había penetrado hasta mi cerebro”, interviene el padre. “Trabajamos en ese campo y habíamos empezado el proyecto del cerebro vivo (‘the living brain project’). Así que la buena noticia era que yo sabía un poco acerca del cerebro. La mala es que era lo suficiente para saber que la situación estaba un poco complicada. El tumor se había envuelto alrededor de una curva ciega con la arteria carótida, alimentándose con el suministro de sangre a mi cerebro. El fluido cerebral se estaba filtrando”.
De este modo con el mismo tipo de tecnología que años atrás había salvado a su hija, el gemelo virtual de un órgano esencial, ,el doctor Levine se encomendó a la doctora ‘Levine junior’ para buscar la mejor solución quirúrgica a un problema con pésimo diagnóstico y un resultado increíblemente bueno.
Apenas medio año después del dramático descubrimiento, padre e hija, ambos en magníficas condiciones, se pueden presentar juntos en público. Emocionados, pero con la suficiente sobriedad para hablar de planes inmediatos para seguir construyendo el gemelo virtual de todo el cuerpo humano. Ahora toca desarrollar riñones, pulmones, hígado…
“Todas las funciones de los órganos humanos son relativamente específicas. El corazón es una bomba electromecánica; los pulmones son también mecánicos, en el sentido de que se mueven hacia dentro y hacia fuera para el intercambio de oxígeno; y hay muchas cosas del cerebro que aún no sabemos… Vamos encontrando las piezas del cuerpo y tenemos las herramientas para estudiarlas. Creo que en los próximos 20 años seremos capaces de reconstruir el pensamiento de un cerebro. Sí, así lo creo”, sentencia el doctor Steve Levine.