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Desarrollan algoritmo que triplicaría trasplantes de riñon en México

Estudian aplicarlo para cirugía de otros órganos

La UNAM dio a conocer que en 2015 se realizaron en México alrededor de dos mil 700 trasplantes renales; hoy, están en lista de espera 12 mil 211 personas.

De ellas, aproximadamente la mitad tiene un donante, pero no pueden recibir el órgano porque son incompatibles.

Pero ¿qué pasaría si esos seis mil pacientes pudieran intercambiar a sus donadores? Se triplicaría el número de trasplantes que se hacen cada año en el país. Pero eso no bastaría, aún sería necesario que tuvieran la mayor probabilidad de éxito. Si así ocurriera, el impacto nacional sería enorme.

Hoy, eso es posible gracias al primer algoritmo desarrollado por integrantes de la Facultad de Ciencias (FC) de la UNAM y del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán (INCMNSZ), que permite, a través de un programa de cómputo, hacer recomendaciones y armar “cadenas” de donación donde antes sólo había parejas de receptores y donantes incompatibles.

Lograr este trabajo pionero no fue fácil. La complejidad radica en que intervienen múltiples variables –grupo sanguíneo, edad, sexo, anticuerpos, antígenos y factores genéticos, entre otras– y sus combinaciones.

“Este problema pertenece a una clase de algoritmos llamada NP-difíciles, conformada por aquellos que se cree no tienen una solución polinomial, sino exponencial; eso lo hace computacionalmente muy complejo”, explicó Javier García García, coautor del algoritmo y secretario de Vinculación de la FC.

Hace unos meses el INCMNSZ efectuó un trasplante secuencial con ocho cirugías exitosas (cuatro nefrectomías y cuatro trasplantes), y se anunció que las personas operadas, tanto receptores como donantes, gozan de buena salud.

“Los resultados de la fase inicial, llamada perioperatorio, es decir, los primeros 30 días después del trasplante, fueron un logro. Las parejas que participaron se encuentran bien, aunque los resultados para fines de investigación clínica y reporte de resultados deberán esperar cinco años”, explicó Aczel Sánchez Cedillo, cirujano y profesor de la FC.

¿Cuál sería la terapia de sustitución?

Los trasplantes son una terapia de sustitución de un órgano que ha perdido la capacidad de hacer sus funciones. En el caso del riñón, se trata de la mejor alternativa terapéutica. Aunque existen otras, como la diálisis y la hemodiálisis, la sustitución del órgano resulta ser la mejor y la más barata a largo plazo, pues la mitad de los pacientes en tratamiento por medio de diálisis mueren a los dos años, dijo.

Las complicaciones y el número de hospitalizaciones de los otros métodos también son mayores. La diálisis implica hacer un recambio de líquido a través de catéteres que van en el estómago, al menos una vez al día durante seis horas; la hemodiálisis requiere asistir al hospital cada tercer día, durante cuatro horas, para que una máquina saque la sangre, la filtre y la regrese, por el resto de la vida.

En contraste, la supervivencia media con un trasplante es de 12 años y sólo implica un tratamiento inmunosupresor en pastillas, explica en un comunicado la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Por supuesto, detalló Sánchez Cedillo, tener la máxima compatibilidad aumenta el éxito del trasplante. Hace algunos años se hacía sólo por grupo sanguíneo y “a mano”; hoy, gracias al avance en la materia, se diseñan alternativas para que sea mayor. “Se debe encontrar la mejor manera para hacer la asignación, y en el caso de que no haya compatibilidad entre donante vivo y receptor, hay que buscar alternativas”. Para ello se usan los sistemas de asignación de órganos con asistencia informática.

Este algoritmo y su correspondiente programa computacional “determina” al individuo idóneo para determinado riñón. En este caso, se usó la base de datos del INCMNSZ, de decenas de pacientes con sus respectivos donantes.

Un algoritmo, ejemplificó García García, es una especie de receta que una computadora puede ejecutar, como si fuera la de un pastel. Las instrucciones consisten en dar la programación para que se realicen ciertas tareas.

Una primera solución fue la de “cruzados”, es decir, dos pacientes que intercambian a su donador para que sí sean compatibles. Cuando se trata de una “cadena”, se inicia con un donador altruista para evitar que alguien quede en condición desfavorable y no reciba un órgano, precisó el doctor en computación. Ahora se trabaja en un problema más complejo, que contemple varios donadores altruistas y la conformación de igual número de cadenas.

El problema fundamental es algorítmico; iniciamos con 20 parejas, que podrían representar un problema grande a resolver por la cantidad de combinaciones y variables. Después de hacer sus cálculos, la computadora nos entregó como resultado la cadena más adecuada, la de mayor probabilidad de éxito, relató.

Los trasplantes cruzados se realizan desde hace 25 años; aquí lo nuevo es el apoyo del sistema informático. Hoy, en el INCMNSZ tarda un minuto la elección de parejas y compatibilidades. Antes, los médicos invertían semanas, aún sin considerar tantas variables.

García aclaró que ya se ha probado el sistema con bases de datos sintéticas de mil parejas, y funciona bien. A medida que la base aumenta, el tiempo de cálculo también crece exponencialmente.

México cuenta con un Centro Nacional de Trasplantes que rige toda la política al respecto. “Es nuestra intención que este sistema y las variantes más complejas puedan quedar al servicio del país, de todas las instituciones de salud, y de los pacientes. Podemos lograr que mucha gente se beneficie”, afirmó.

El sistema informático utilizado por el INCMNSZ, ya registrado ante el Instituto Nacional de Derechos de Autor, tuvo la participación de ambos expertos y del estudiante de licenciatura de la FC, José Ángel Bautista, quien trabajó estrechamente durante año y medio con los médicos de ese organismo para definir la función de compatibilidad, junto con José André Madrigal Bustamante, del mismo Instituto.

Asimismo, con las debidas adecuaciones, se piensa en su aplicación al trasplante de otros órganos, como de médula ósea o páncreas.


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