Sistemas complejos en Biomedicina











El microbioma humano presenta un sin fin de interacciones ecológicas de los más diversos tipos: competición, cooperación incluso depredación presa. Basándonos en la experiencia que hemos obtenido en los estudios de interacciones ecológicas, el GSC está trabajando en modelizar dichas interacciones en el microbioma humano. Para este trabajo hemos usado diferentes herramientas, desde modelos deterministas de la dinámica de poblaciones, redes complejas o modelos de machine learning. En este campo trabajamos en colaboración el Servicio de Microbiología del Hospital Universitario Ramón y Cajal
Por otro lado, los marcadores tumorales son una nueva vía para el diagnóstico anticipado del cáncer. Las herramientas de aprendizaje automático (“Machine Learning”) son muy útiles para seleccionar y determinar los mejores marcadores que pueden servir para detectar una recaída de un cáncer a partir de pequeñas muestras de sangre, lo que permitiría anticipar, incluso en meses, una posible recaída. En nuestro grupo estamos trabajando con datos de cáncer de colon en colaboración con el Centro de Tecnología Biomédica (CTB), a partir de muestras suministradas por varios hospitales de España.
Modelos matemáticos de recaída de cáncer colorrectal
En la actualidad, el pronóstico de progresión tumoral, recaída y metástasis del paciente oncológico es una de las problemáticas mayores.
Las tecnologías actuales no logran ser efectivas en su totalidad, sin embargo, gracias a modelos matemáticos es posible mejorar la respuesta de estas predicciones. En el laboratorio, bajo un estudio de marcadores moleculares en pacientes, se colectan datos para la mejora de la detección precoz bajo un modelo matemático que permita la predicción de la respuesta y el pronóstico del paciente.
Proyecto vigente: Avances en el diagnóstico y tratamiento de la recaída en el cáncer colorrectal (ONCOREC).
Las herramientas desarrolladas en este proyecto para cuantificar la eficacia de los quimiofármacos (medidas equivalentes al IC50 pero independientes del tiempo) y el cálculo de la probabilidad de recaída a partir de unos biomarcadores están disponible libremente en nuestra app-web
Investigadores
Tesis
Johann Martínez Huartos (2015)
Análisis de la actividad neuronal y cerebral mediante técnicas de redes complejas.
Marta Sánchez Díez (2025)
"Development of a mathematical model for early prediction of relapses and assessment of chemotherapy resistance in colorectal cancer".
Publicaciones destacadas
- Core microbiota in central lung cancer with streptococcal enrichment as a possible diagnostic marker, S Bello, JJ Vengoechea, M Ponce-Alonso, AL Figueredo, E Mincholé, Antonio Rezusta, Paula Gambó, Juan Manuel Pastor, Javier Galeano, Rosa Del CampoArchivos de Bronconeumología (English Edition) 57 (11), 681-689 (2021).
- Machine Learning Study in Caries Markers in Oral Microbiota from Monozygotic Twin Children, E Alia-García, M Ponce-Alonso, C Saralegui, A Halperin, MP Cortés, María Rosario Baquero, David Parra-Pecharromán, Javier Galeano, Rosa Del Campo, Diagnostics 11 (5), 835, (2021).
- Individual patterns of complexity in cystic fibrosis lung microbiota, including predator bacteria, over a 1-year period, J de Dios Caballero, R Vida, M Cobo, L Máiz, L Suárez, J Galeano, Fernando Baquero, Rafael Cantón, Rosa Del Campo MBio 8 (5), e00959-17, (2017).
- J. H. Martínez, P. Ariza, M. Zanin, D. Papo, F. Maestú, J.M. Pastor, R. Bajo y J.M. Buldú (2015). “Anomalous consistency in mild cognitive impairment: A complex networks approach”, Chaos, Solitons & Fractals,70, pp 144-155.
