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Informática biomédica: el conocimiento al servicio de la salud

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La aplicación del método científico no es un asunto que competa exclusivamente a los grandes consorcios farmacéuticos y los centros de investigación. La Fundación MicroMédix ha tenido que recurrir a este método para resolver casos que no están tipificados en las fuentes bibliográficas convencionales, en donde uno normalmente encuentra de manera explícita, la sabiduría de los grandes referentes de la medicina alternativa. Y esto se ha convertido en una necesidad, porque yo no puedo decirle a un paciente “fíjese que lo único que le queda es resignarse, porque lo que padece usted nadie lo ha podido curar hasta ahora”.

El conocimiento que no se tiene, debe descubrirse

Ya no sé si la costumbre que tienen los médicos de decirle a usted que su mal no tiene remedio, y que va a tener que consumir tal o cual píldora por el resto de su vida, debo considerarla como una cantaleta que emplea la industria farmacéutica para hacer que usted no pare de comprar sus fármacos, o si de plano es una actitud derrotista que se ha vuelto un lugar común entre la comunidad médica.

Los médicos no tienen tiempo para investigar. Nosotros investigamos todos los días pero no necesitamos pasarnos años, realizando ensayos clínicos aleatorizados tipo doble ciego, controlados con placebo y no sé que tantas cosas más, para darle una solución a un paciente. Me refiero a que ofrecemos un servicio de investigación personalizado que puede resolver un problema de salud en cuestión de semanas.
El hecho de que en este momento yo no sepa cómo curar un SIDA o un cáncer, no significa que no me pueda comprometer a encontrar ese conocimiento que está esperando ser descubierto, en los inmensos acervos bibliográficos de la Web.

Porque ya teniendo un diagnóstico, nuestro siguiente paso en el proceso terapéutico, es recurrir a un servicio que hemos llamado “Un Estudio Para Tu Caso“. Estoy hablando de extraer conocimiento biomédico de millones de artículos, en menos de una semana, con las técnicas avanzadas de la informática biomédica (en esa sección de nuestra página encontrará una descripción que resulta accesible para cualquiera que quiera saber en qué consisten y para qué sirven dichas técnicas).

La diferencia entre la consulta médica y la informática biomédica está en los métodos

Nos distinguimos de los médicos en los métodos y las sustancias que empleamos para curar, pues nosotros no recomendamos la ingesta de drogas legales, salvo en el caso de las microdosis de medicamentos, cuya técnica la hemos empleado para ayudar a algunos pacientes a superar sus síndromes de abstinencia. Y a propósito de la diferencia que hay entre la labor que desempeña un médico y nuestra misión, que consiste en tratar a cada paciente como si fuera un familiar nuestro, me gustaría relatar lo que me sucedió a finales del año pasado, durante una llamada telefónica que tuve que atender, poco antes de dictar una conferencia en un salón de convenciones cercano al puerto de Veracruz, en México.

Se trataba de un hombre sin nombre que intentaba venderme publicidad a través de videos que según dijo, convencerían a cualquiera que visitara la página de la fundación, de que nuestro trabajo era muy profesional. Me llegó a decir que lo único que nos faltaba en la Fundación MicroMédix para lucir más confiables, era la presencia de una autoridad médica. Le contesté que eso era precisamente lo que nos hacía diferentes, porque desde que la fundación vio la luz, nos habíamos propuesto no ofrecer “pan con lo mismo”, es decir, no teníamos por qué apoyarnos en médicos y mucho menos comportarnos como tales.

Cuando me cuestionó sobre cómo pretendía yo persuadir a mis consultantes de que podían curarse con mis métodos, habiéndome titulado como ingeniero y no como médico, le pregunté si sabía lo que hacía un ingeniero en informática biomédica, y fue entonces cuando aquél hombre sin nombre, se quedó como un niño atribulado que no sabe qué contestar cuando no ha hecho su tarea.
Esta anécdota la he traído a colación porque explica muy bien, qué es lo que subyace a una curación basada en esta tecnología relativamente nueva: la informática biomédica.

Es precisamente por ser tan nueva que pocas personas saben de su existencia, y no se explican cómo es posible que una máquina pueda aprender automáticamente y en unos cuantos minutos, lo que a un ser humano le tomaría años asimilar. Y hay todavía muchísimos hombres, mujeres, adolescentes e inclusive niños, que en plena era del conocimiento siguen yendo al psiquiatra, en lugar de hacer la tarea de informarse sobre tratamientos alternativos más avanzados, más seguros, y completamente libres de drogas y efectos secundarios. Yo no estoy muy seguro de que a ellos les esté funcionado muy bien aquello de que “más vale malo conocido que bueno por conocer”.

La psiquiatría: una pseudociencia en extinción

¿Sabe usted en dónde está aplicando la psiquiatría el método científico?
A lo largo de mi carrera profesional y como ingeniero en informática biomédica, aprendí que a los usuarios finales de un sistema, realmente no les importa si uno está usando o no tecnología de punta para resolver sus problemas, con tal de que se resuelvan. Irónicamente, los usuarios del sistema tradicional de salud mental, llevan años confiando en que un señor de bata blanca disfrazado de psiquiatra les va a resolver sus problemas, y hasta donde alcanzo a vislumbrar, los psiquiatras no les han resuelto nada, porque nosotros estamos atendiendo y con mucho éxito por cierto, a todos esos pacientes que ellos no han podido curar. Si la psiquiatría estuviera dando resultados, nosotros estaríamos sin trabajo y ya habríamos “tirado la toalla”.

Y lejos de tirar la toalla, buscamos soluciones a través de herramientas muy poderosas que nos permiten descubrir ese conocimiento que a los psiquiatras les falta. Si bien es cierto que ese conocimiento está escondido debajo de una gran montaña de datos, también lo es que un programa especializado en extracción de datos o de texto (data/text mining), puede responder a las preguntas que uno se va planteando cuando un determinado paciente no responde a un tratamiento. Los casos reales más renuentes requieren de un conocimiento que se puede obtener con las herramientas de la informática biomédica.

Efectos secundarios e iatrogenias calculadas

Después de la clozapina, la olanzapina es una de las armas más letales con las que cuenta un soldado de bata blanca para luchar contra la esquizofrenia. Y la experiencia que uno tiene en estos menesteres, es que el paciente puede llegar a sentirse bien durante las primeras semanas o hasta un par de meses después de haber iniciado su tratamiento. Los problemas surgen cuando los efectos secundarios hacen su triunfal aparición, al manifestarse como sobrepeso, diabetes, hipertensión, náuseas, vómitos, agrandamiento de los senos en el caso de los varones y bueno, la lista continúa, dependiendo del fármaco y de la individualidad bioquímica del enfermo.

Y si usted suspende de un día para otro la ingesta del antipsicótico en cuestión, su cuerpo le va a decir: “un momento, no puedes dejarme sin antipsicótico, y agárrate bien de donde puedas, porque te voy a responder ya sea con una ansiedad que nunca has experimentado, con los síntomas que se supone debía aliviar esa droga que me estás quitando, o bien con síntomas que ni siquiera tenías, como acatisia, discinesia, catatonia, confusión mental, o memoria disminuida.”  Eso es lo que se conoce como iatrogenia calculada. Y es hasta después de haber pasado por una experiencia como la que acabo de describir, cuando los familiares de los enfermos buscan una alternativa, aunque conozco a otros que la repiten una y otra vez, hasta que por fin se dan cuenta de que todo eso es “pan con lo mismo”.

Un caso real de extracción de conocimiento que responde a la pregunta: ¿Cuál sería un buen sustituto natural de la olanzapina?

Es en esos cuadros agudos cuando nosotros entramos en acción, empléandonos a fondo para vencer todo tipo de iatrogenias y reacciones adversas calculadas por los tramoyistas de esos escenarios de horror. Y si después de cuatro meses el paciente no responde a nuestro tratamiento alternativo, yo no le puedo salir con eso de que tiene que resignarse y soportar todos esos malestares por el resto de sus días. Tengo que liberarlo de la farmacodependencia que le han ocasionado esos antipsicóticos y debo comprometerme con él y su familia, a terminar con su enfermedad. Soy un profesional de la salud, no un psiquiatra que ya está pensando en su siguiente cliente cautivo.

Como veremos a continuación, la mejor forma de aprender a extraer conocimiento de la literatura biomédica, es estudiando las propiedades de los antipsicóticos, para encontrar una posible respuesta a la pregunta planteada con anterioridad, es decir, ¿Cuál sería un buen sustituto natural de la olanzapina? La explicación  de cómo se plantea una pregunta de esta índole al programa que utilicé para extraer conocimiento de la literatura biomédica (Arrowsmith), así como de los principios en los que se basa el modelo ABC de Swanson y la informática biomédica, los podrá encontrar en la sección intitulada con este mismo nombre en la parte superior de esta página (puede pulsar también en el vínculo anterior). Si necesitara profundizar en esta tecnología, tal vez querría echarle un vistazo al temario del curso “Informática Biomédica para el Descubrimiento de Nuevas Terapias y el Diagnóstico de Enfermedades“.

El doctor que responde amablemente: Arrowsmith (la primera fase) 

En la imagen adjunta se muestra la respuesta que Arrowsmith desplegó, después de haber ingresado como preguntas las palabras clave schizophrenia y olanzapine. Esta primera estrategia de búsqueda no representa ninguna complicación porque para empezar, lo que estamos buscando es un despliegue de aquellos términos B que de acuerdo con el modelo de Swanson, nos están vinculando de manera indirecta a los conjuntos de las literaturas A y C, que corresponden a todos los artículos que contienen las palabras schizophrenia y olanzapine por separado (Arrowsmith excluye los artículos en los que aparecen estos dos términos B juntos, en ambas literaturas disjuntas*).

La segunda fase de la estrategia: buscando hechos, patrones y tendencias

La segunda fase de la estrategia de búsqueda depende de la experiencia que se tenga en el campo de los trastornos de la personalidad, concretamente en el de la esquizofrenia, porque estamos hablando de un medicamento que está típicamente indicado para dicho trastorno, aunque tengo un paciente cuyo psiquiatra se lo recetó para dormir. ¿Puede usted creer eso? Pero en fin, continuando con la estrategia de búsqueda, notará usted que en la imagen anterior le pedí a Arrowsmith que ordenara la lista de términos B en orden alfabético, pues me interesaba encontrar artículos que contuvieran encabezados y resúmenes relacionados con la inhibición de la recaptación de neurotransmisores, que es algo que les encanta manufacturar a los laboratoristas de los grandes consorcios farmacéuticos. Estos singulares personajes, están continuamente ideando la manera de generar patentes de medicamentos que alteren el mecanismo de la neurotransmisión, obligando al cerebro a depender de una sustancia que ellos sintetizan para que ocupe el lugar que originalmente le corresponde a los mensajeros químicos que hay en nuestro cerebro y que reciben el nombre de neurotransmisores.

Para simplificar la explicación de este fenómeno de la inhibición de la recaptación, me concentraré en el caso del bitopertin, un fármaco que Roche quiso promover pero que al final no le dio resultado (puede pulsar también sobre la imagen de la izquierda para agrandarla).
La inhibición de la recaptación de cualquier neurotransmisor, consiste en bloquear artificialmente a sus correspondientes receptores, para aumentar exageradamente la cantidad de neurotransmisores que se van a acumular en las sinapsis (los intersticios que hay entre neuronas).
Los transportadores de un neurotransmisor reciclan una buena parte de éste hacia la neurona emisora (presinapsis); pero se bloquean cuando quedan a merced de una sustancia exógena como el bitopertin, provocando que la mayor parte de los neurotransmisores quede “flotando” en las sinapsis. Es debido a esa proliferación de neurotransmisores que se produce el efecto amplificado de la neurotransmisón, que es a fin de cuentas lo que les interesa obtener a los químicos farmacéuticos (pulse sobre la imagen adjunta para ver los encabezados de los artículos 1 y 3)

En condiciones normales (en ausencia de una sustancia exógena), el neurotransmisor regresa a la neurona emisora para ser reutilizado en un mensaje posterior. Pero bajo la acción de una sustancia exógena como el bitopertin, el exceso de glicina no se reutiliza (la recapturación ha sido bloqueada), y es ahí donde están las ganancias millonarias de esta industria: una vez que usted prueba por primera vez una sustancia que promueve una respuesta de esa magnitud, desarrolla una farmacodependencia, sobre todo si la ingesta ha sido prolongada. El secreto está en que la cantidad de neurotransmisores no recapturados por la presinapsis es tan grande, que el cerebro ya no se conforma con menos, pues su naturaleza le impide contravenir el principio de la homeostasis.

Y este mecanismo de farmacodependencia lo aplican no solo para hacer que se disparen las cantidades de glicina, sino también para las de la dopamina y la serotonina, cuyo bloqueo es el que más les ha dejado dinero a los magnates farmacéuticos. La inhibición selectiva de la recaptación de serotonina, es el mecanismo en el que está basado el funcionamiento de los antidepresivos, también conocidos como SSRIs, por sus siglas en inglés.
Llegados a este punto, conviene señalar que aparte de comportarse como un neurotransmisor, la glicina es también un aminoácido, y como tal, lo puede uno encontrar en carnes, pescados, semillas de algarrobo, de girasol, de ajonjolí y de calabaza; en pistaches, en la soya, espinaca, verdolaga, lenteja, papa, remolacha, berros, fruta fresca, verduras y muchas otras hortalizas y legumbres. Pero para aliviar una esquizofrenia, no va ser suficiente con alimentar al cuerpo con todos esos alimentos.

Para curar los síntomas de una esquizofrenia de manera natural, se debe administrar glicina de manera exógena pero como suplemento, en dosis ortomoleculares (terapéuticas). Ese mismo efecto que los grandes consorcios farmacéuticos quieren conseguir artificialmente, se puede conseguir con este aminoácido, sin necesidad de bloquear ningún receptor en el cerebro. La glicina administrada naturalmente, no ocasiona ningún efecto secundario y trabaja mejor que la inhibición de la recapturación de la glicina inducida por fármacos. Y a las pruebas me remito.

Tercera fase: relaciones implícitas entre la olanzapina y la glicina

Utilizando nuevamente a Arrowsmith como herramienta para extraer texto biomédico, veamos lo que sucede al ingresar las palabras clave olanzapine y glycine como literaturas A y C, respectivamente.
Conviene seleccionar nuevamente el término B reuptake inhibitor, para ver qué podemos inferir de la semántica de los encabezados de los artículos recuperados.  En esta fase de nuestra estrategia de búsqueda, tenemos que poner mucha atención, tanto en lo que busca la industria como lo que nosotros queremos descubrir en lo más recóndito de MEDLINE. Comencemos pues analizando lo que hizo Roche con su bitopertin.

Al seleccionar el término reuptake inhibitor, obtenemos la respuesta mostrada en la imagen de la derecha (pulse sobre la misma para agrandarla). ¿Qué están sugiriendo los artículos extraídos de esa montaña de datos? La semántica de sus encabezados nos está indicando que Roche estaba buscando reproducir artificialmente una respuesta glicinérgica aumentada, que como sugieren tres de los artículos de la columna de la derecha, paliaría los síntomas de la esquizofrenia. Y fue entonces cuando para mí fue obvio que la glicina administrada en megadosis, podría emular al bitopertin, sin ocasionar efectos secundarios. Pero y entonces, ¿de qué me sirve el modelo de Swanson, si ya descubrí eso? Lo necesito para defender la hipótesis que plantearé en breve. No puedo proponer un tratamiento con suplementos de glicina basándome en una corazonada. El modelo de Swanson permite probar una hipótesis empleando un número suficiente de términos B.

Modelo de Swanson para comprobar la hipótesis de que “la glicina es un posible sustituto natural de la olanzapina”

Los artículos que hemos extraído de MEDLINE con la ayuda de Arrowsmith están implicando que tanto el bitopertin como la glicina, son dos agentes que se usan para mejorar los síntomas de la esquizofrenia. Basta con seleccionar el término B negative symptom schizophrenia en Arrowsmith, y echarle un vistazo a la imagen que aparece a su derecha para confirmar este hecho.
Si Swanson viera estos resultados creo que razonaría de la siguiente manera: “si los síntomas negativos de la esquizofrenia mejoran tanto con la olanzapina como con el bitopertin, y si éste funciona gracias al efecto glicinérgico, entonces la glicina también puede mejorar los síntomas negativos de la esquizofrenia”. Hay autores que ya están convencidos de que la glicina se puede emplear con mucha eficacia para tratar la esquizofrenia. Eso refuerza aún más la hipótesis anterior.

Paradójicamente, los efectos secundarios de la olanzapina que mencionaba yo en párrafos anteriores, son también una excelente fuente de inspiración para encontrar patrones y correlaciones entre los datos biomédicos. Tan solo para darnos una idea de cómo la glicina no solo viene a ser un buen reemplazo de la olanzapina, sino hasta una mejor opción, apliquemos el modelo de Swanson a las lietaraturas A (olanzapine) y C (glycine), vinculándolas ahora de manera indirecta a través del término metabolic syndrome (pulse sobre la imagen adjunta para agrandarla). Este síndrome comprende una serie de síntomas que se relacionan con varias afecciones entre las que destacan la diabetes, los problemas cardiovasculares, la obesidad y la hipertensión. Por lo regular, todos esas complicaciones se deben a un consumo excesivo de azúcar, a la ingesta de antipsicóticos atípicos, o a un problema de obesidad o sobrepeso.

En el contexto de nuestro análisis, los artículos mostrados revelan que todos esos efectos secundarios son causados por la olanzapina y otros antipsicóticos como la clozapina, el haloperidol y el aripiprazol. Pero lo más interesante aquí es identificar la correlación negativa que se da entre la propiedades de la glicina y las variables metabólicas implicadas en este síndrome. Así por ejemplo, en lo que la olanzapina incrementa la glucosa en sangre, la glicina la disminuye. Correlaciones similares se pueden inferir al interpretar varios de los artículos recuperados, en relación a otras variables metabólicas, como son la presión arterial, la insulina y el índice de masa corporal.

Si aplicamos el modelo de Swanson al término metabolic syndrome que aparece en la figura anterior, podríamos decir que “si la olanzapina deteriora las variables metabólicas y éstas mejoran con la glicina, entonces la glicina se puede administrar conjuntamente con la olanzapina para optimizar el tratamiento de la esquizofrenia”.
Y así podríamos seguir analizando más términos B para fortalecer más la confianza en la hipótesis anteriormente planteada. Yo así lo hice, y en todos los casos, el modelo de Swanson confirmó una y otra vez, lo que otros especialistas ya comprobaron en sus correspondientes campos de investigación:

Que la glicina refuerza el efecto antipsicótico de la olanzapina y que por lo tanto, este aminoácido que funciona también como neurotransmisor, puede ser empleado en dosis terapéuticas, para aliviar los síntomas negativos y positivos de la esquizofrenia.

Conclusiones

De la misma manera que yo ignoro muchos de los métodos que los médicos emplean para resolver los problemas que aquejan a sus pacientes, intuyo que muchos médicos ni siquiera están enterados de la existencia de una herramienta como la que aquí he presentado.

Puesto que existe una gama muy amplia de soluciones para un mismo problema, puede ser que los médicos no sean los únicos seres humanos capaces de determinar lo que debe hacerse en materia de salud.
Lo mejor sería que tanto los médicos como los ingenieros en informática biomédica, trabajáramos en equipo para que los pacientes se beneficiaran con todo ese abanico de posibilidades.
Solo me resta invitarlo a que no sea como ese hombre sin nombre que me llamó para decirme que la Fundación MicroMédix debía ser maquillada con polvos médicos, porque entonces estaría desaprovechando la oportunidad de descubrir nuevas alternativas para curarse de eso que los señores de bata blanca le han dicho que no tiene remedio.

“Se requieren nuevas formas de pensar para resolver los problemas creados por las viejas formas de pensar”… Albert Einstein.
© Sergio López González. Fundación MicroMédix. 2 de abril de 2017


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*De cuerdo con la teoría de los diagramas de Venn,  dos conjuntos son disjuntos cuando su intersección es el conjunto vacío.

REFERENCIAS

[1] I. Petrič et al. Discovering Hidden Knowledge from Biomedical Literature. Informatica 31 (2007) 15–20. 2006
[2] Michael R. Berthold, Christian Borgelt, Frank Höppner & Frank Klawonn.Guide to Intelligent
Data Analysis. How to Intelligently Make Sense of Real Data. Springer.2010
[3] Smalheiser,N.R. et al. (2009) Arrowsmith two-node search interface: a tutorial on finding meaningful links between two disparate sets of articles in MEDLINE. Comput. Methods Program. Biomed., 94, 190–197.
[4] Swanson,D.R. (1986) Fish oil, raynaud’s syndrome, and undiscovered public knowledge. Pers. Biol. Med., 30, 7–18.
[5] Swanson,D.R. (1990) Medical literature as a potential source of new knowledge. Bull. Med. Libr. Assoc., 78, 29-37.
[6] Swanson,D.R. and Smalheiser,N.R. (1997) An interactive system for finding complementary literatures: a stimulus to scientifc discovery. Artif. Intell., 91, 183–203.
[7] Y.Tsuruoka et al. Discovering and visualizing indirect associations between biomedical concepts.Vol. 27 ISMB 2011, pages i111–i119; doi:10.1093/bioinformatics/btr214
[8] Hsinchun Chen, Sherrilynne S . Fuller, Carol Friedman & William Hersh. Medical Informatics: Knowledge Management and Data Mining in Biomedicine. Springer. 2005
[9] Shortliffe & Cimino: Biomedical Informatics. Computer Applications in Health Care and Biomedicine. Third Edition. Sringer, 2006.
[10] Andreas Holzinger & Igor Jurisica. Interactive Knowledge Discovery and Data Mining in Biomedical Informatics. State-of-the-Art and Future Challenges. Springer, 2014

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Autor: micromedix

Sergio López González. Ing. en Informática Biomédica

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