La medicina de sistemas es un campo de estudio interdisciplinario que analiza los sistemas del cuerpo humano como parte de un todo integrado, que incorpora interacciones bioquímicas, fisiológicas y ambientales. La medicina de sistemas se basa en la ciencia de los sistemas y la biología de sistemas , y considera interacciones complejas dentro del cuerpo humano a la luz de la genómica , el comportamiento y el entorno de un paciente . [1]
Los primeros usos del término medicina de sistemas aparecieron en 1992, en un artículo sobre medicina y farmacología de sistemas de BJ Zeng [2] (denominado "medicina y farmacología de sistemas"). [3]
Un tema importante en la medicina de sistemas y la biomedicina de sistemas es el desarrollo de modelos computacionales que describen la progresión de la enfermedad y el efecto de las intervenciones terapéuticas. [4] [5]
Los enfoques más recientes incluyen la redefinición de los fenotipos de enfermedades basados en mecanismos comunes en lugar de síntomas. Estos proporcionan objetivos terapéuticos que incluyen la farmacología en red [6] y la reutilización de fármacos. [7] Desde 2018, existe una revista científica dedicada, Systems Medicine . [8]
Escuelas fundamentales de medicina de sistemas
Esencialmente, los problemas que aborda la medicina de sistemas se pueden abordar de dos formas básicas, la medicina molecular (MSM) y la medicina de sistemas orgánicos (OSM): [9] [10]
Medicina de sistemas moleculares (MSM)
Este enfoque se basa en tecnologías ómicas ( genómica , proteómica , transcriptómica , fenómica , metabolómica , etc.) e intenta comprender los procesos fisiológicos y la evolución de la enfermedad en una estrategia de abajo hacia arriba, es decir, simulando, sintetizando e integrando la descripción de procesos moleculares para ofrecer una explicación de un sistema de órganos o incluso del organismo en su conjunto.
Medicina de sistemas orgánicos (OSM)
Esta rama de la medicina de sistemas, que se remonta a las tradiciones de la teoría de sistemas y la cibernética biológica de Ludwig von Bertalanffy , es una estrategia de arriba hacia abajo que comienza con la descripción de estructuras de procesamiento grandes y complejas (es decir , redes neuronales , ciclos de retroalimentación y otros motivos ). e intenta encontrar las condiciones suficientes y necesarias para la correspondiente organización funcional a nivel molecular.
Un desafío común para ambas escuelas es la traducción entre el nivel molecular y el orgánico. Esto se puede lograr, por ejemplo, mediante el mapeo del subespacio afín y el análisis de sensibilidad , pero también requiere algunos pasos preparativos en ambos extremos de la brecha epistémica. [10]
Lista de grupos de investigación
País | Universidad / Instituto | Departamento / Centro / Programa / Red | Participantes |
---|---|---|---|
Austria | Universidad de Viena | Centro de Biología de Sistemas Organismales (COSB) [11] | |
Irlanda | Real Colegio de Cirujanos de Irlanda | Biología de sistemas médicos [12] | |
Luxemburgo | Centro de Biomedicina de Sistemas de Luxemburgo | Grupo de Biología Computacional [13] | |
Países Bajos | Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU / e) | Departamento de Ingeniería Biomédica, Grupo de Biología Computacional (CBio) [14] | Natal van Riel, Peter Hilbers |
EE.UU | Instituto de Biología de Sistemas (ISB) | Leroy Hood , Alan Aderem , Ruedi Aebersold | |
Alemania | Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes | Departamento de Inmunología de Sistemas [15] | Esteban Hernández-Vargas |
Países Bajos | Universidad de Utrecht Centro Médico Universitario de Utrecht Universidad de Maastricht | Laboratorio de Inmunología Traslacional [16] Centro de Utrecht de Inmunología Cuantitativa [17] Farmacología y Medicina Personalizada [18] | Prof. Timothy Radstake, Dr. Aridaman Pandit Prof. Harald HHW Schmidt |
Israel | Instituto de Ciencias Weizmann | Departamento de Biología Celular Molecular [19] Curso de Medicina de Sistemas [20] | Uri Alon [21] [22] |
Noruega | Hospital de la Universidad de Haukeland | Neuro-SysMed [23] | Kjell-Morten Myhr, Charalampos Tzoulis |
Corea del Sur | Universidad Nacional de Seúl | Departamento de Medicina de Sistemas Humanos [24] |
Ver también
- Biocibernética
- Cibernética médica
- Biologia de sistemas
- Ciencia de sistemas
Referencias
- ^ Federoff HJ, Gostin LO (septiembre de 2009). "Evolución del reduccionismo al holismo: ¿hay futuro para la medicina de sistemas?". JAMA . 302 (9): 994–6. doi : 10.1001 / jama.2009.1264 . PMID 19724047 .
- ^ Zeng BZ (abril de 1992). Sobre el modelo holográfico del cuerpo humano . 1er Congreso Nacional de Estudios Comparados Medicina Tradicional China y Medicina Occidental (Medicina y Filosofía. Guangzhou.
- ^ Kamada T (1992). "Biomedicina de sistemas: un nuevo paradigma en ingeniería biomédica". Fronteras de la Ingeniería Médica y Biológica . 4 (1): 1–2. PMID 1599879 .
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- ^ "Curso de Medicina de Sistemas 2019 | Uri Alon" . www.weizmann.ac.il . Consultado el 5 de mayo de 2019 .
- ^ Karin O, Swisa A, Glaser B, Dor Y, Alon U (noviembre de 2016). "Compensación dinámica en circuitos fisiológicos" . Biología de sistemas moleculares . 12 (11): 886. doi : 10.15252 / msb.20167216 . PMC 5147051 . PMID 27875241 .
- ^ Karin O, Alon U (junio de 2017). "Respuesta bifásica como mecanismo contra la absorción de mutantes en los circuitos de homeostasis tisular" . Biología de sistemas moleculares . 13 (6): 933. doi : 10.15252 / msb.20177599 . PMC 5488663 . PMID 28652282 .
- ^ Norges første forskningssenter para klinisk behandling tildelt Archivado el 17 de abril de 2019 en Wayback Machine Annonsering 11/2018.
- ^ "Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Seúl, Departamento de Medicina de Sistemas Humanos" .