Virtual Physiological Human ( VPH ) es una iniciativa europea que se centra en un marco metodológico y tecnológico que, una vez establecido, permitirá la investigación colaborativa del cuerpo humano como un único sistema complejo . [1] [2] El marco colectivo permitirá compartir recursos y observaciones formadas por instituciones y organizaciones, creando modelos informáticos dispares pero integrados de las funciones mecánicas, físicas y bioquímicas de un cuerpo humano vivo.
VPH es un marco que pretende ser descriptivo, integrador y predictivo. [3] [4] [5] [6] Clapworthy et al. establece que el marco debe ser descriptivo al permitir que las observaciones de laboratorio y atención médica en todo el mundo "se recopilen, cataloguen, organicen, compartan y combinen de cualquier manera posible". [5] Debe ser integrador al permitir que esas observaciones sean analizadas en colaboración por profesionales relacionados para crear "hipótesis sistémicas". [5] Por último, debe ser predictivoal fomentar las interconexiones entre modelos predictivos extensibles y escalables y "redes sistémicas que solidifican esas hipótesis sistémicas" al tiempo que permiten la comparación observacional. [5]
El marco está formado por grandes colecciones de datos anatómicos , fisiológicos y patológicos almacenados en formato digital, típicamente por simulaciones predictivas desarrolladas a partir de estas colecciones y por servicios destinados a apoyar a los investigadores en la creación y mantenimiento de estos modelos, así como en la creación de tecnologías de usuario final para ser utilizadas en la práctica clínica. Los modelos VPH tienen como objetivo integrar procesos fisiológicos en diferentes escalas de duración y tiempo (modelado multiescala). [3] Estos modelos hacen posible la combinación de datos específicos del paciente con representaciones basadas en la población. El objetivo es desarrollar un enfoque sistémico que evite un enfoque reduccionista.enfoque y busca no subdividir los sistemas biológicos de ninguna manera particular por escala dimensional (cuerpo, órgano, tejido, células, moléculas), por disciplina científica ( biología , fisiología , biofísica , bioquímica , biología molecular , bioingeniería ) o subsistema anatómico ( cardiovascular , musculoesquelético, gastrointestinal, etc.). [5]
Los conceptos iniciales que llevaron a la iniciativa Virtual Physiological Human provinieron del Proyecto IUPS Physiome . El proyecto se inició en 1997 y representó el primer esfuerzo mundial para definir el fisioma a través del desarrollo de bases de datos y modelos que facilitaron la comprensión de la función integradora de células, órganos y organismos. [7] El proyecto se centró en compilar y proporcionar un repositorio central de bases de datos que vincularía la información experimental y los modelos computacionales de muchos laboratorios en un marco único y autoconsistente.
Tras el lanzamiento del Proyecto Physiome, hubo muchas otras iniciativas mundiales de acciones débilmente acopladas, todas centradas en el desarrollo de métodos para modelar y simular la fisiopatología humana. En 2005, se llevó a cabo un taller de expertos del Physiome como parte de la Conferencia de Modelado e Imágenes Funcionales del Corazón en Barcelona, donde se presentó un libro blanco [8] titulado Towards Virtual Physiological Human: Multilevel modeling and simulator of the human anatomy and fisiology. . El objetivo de este documento era dar forma a una visión general clara de las actividades de VPH relevantes en curso, crear un consenso sobre cómo pueden complementarse con nuevas iniciativas para investigadores en la UE e identificar posibles desafíos de investigación a mediano y largo plazo.