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Conflict, Competition, Cooperation and Complexity: Using Evolutionary Game Theory to model realistic populations

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La teoría de juegos se combina con la biología por el bien de la medicina

Mediante el estudio del comportamiento de las poblaciones de agentes que a menudo participan en interacciones estratégicas y enfocándose en los temas del conflicto, la competencia, la cooperación y la complejidad, un proyecto de la Unión Europea (UE) utiliza la teoría evolutiva de juegos para modelizar poblaciones reales.

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La teoría evolutiva de juegos ha demostrado ser un conjunto de herramientas muy valioso para entender y analizar sistemas biológicos complejos. El proyecto FourCmodelling, financiado con fondos europeos, utilizó esta teoría en la investigación teniendo en cuenta cuatro conceptos complementarios. Las C representan el conflicto, la competencia, la cooperación y la complejidad. El proyecto ha publicado setenta y ocho artículos de investigación con la participación de noventa y cinco autores. Las colaboraciones dentro de los subproyectos dieron lugar al desarrollo de trabajos conjuntos, «un desafío importante» como señala Mark Broom, profesor de Matemáticas en la City University de Londres y coordinador del proyecto. «Es más difícil elaborar estos artículos transversales que los equivalentes dentro de los subproyectos, en los que el trabajo es realizado por equipos más establecidos». Los socios del proyecto organizaron cuatro talleres anuales, llevados a cabo en Praga, 2016, Londres, 2017, Turín, 2018 y Maastricht, 2019.

Subproyectos que respaldan al todo

Se desarrollaron en paralelo cuatro subproyectos, modelización de poblaciones estructuradas, modelos de restricciones temporales, análisis de datos de series temporales complejas y modelización del cáncer, y se fomentaron con frecuentes visitas de investigación, cada una de las cuales incluyó un equipo de investigadores de la UE y Norteamérica, lo que dio lugar a interacciones y reuniones periódicas. El objetivo era fortalecer y desarrollar colaboraciones en materia de investigación y comenzar a desarrollar una teoría rica y heterogénea pero consistente con amplia aplicabilidad. Tanto los investigadores noveles como los experimentados se han beneficiado con el desarrollo de las colaboraciones existentes, que incluyen períodos prolongados de investigación. Los investigadores de los dos primeros subproyectos han desarrollado una interacción importante en materia de investigación mediante varios artículos conjuntos. Esto ha dado lugar a la unificación de dos metodologías de modelización diferentes, que incluyen restricciones temporales y factores espaciales. Los investigadores del tercer subproyecto desarrollaron la metodología y el «software» para analizar las series temporales y detectar pruebas de los episodios relevantes. Las técnicas estudiadas tienen aplicabilidad en una amplia gama de ámbitos, entre ellos, la propagación de epidemias. La investigación en el cuarto subproyecto ha proporcionado pruebas sobre la necesidad de un cambio de paradigma en el tratamiento de los cánceres con metástasis hacia el uso de teorías evolutivas, como resultado de las ideas basadas en la teoría de juegos desarrolladas dentro de este proyecto y del éxito de los ensayos clínicos basados en la teoría de juegos. Se ha publicado un artículo relacionado en la revista JAMA Oncology, «Optimizing Cancer Treatment Using Game Theory – A Review» («Revisión sobre la optimización del tratamiento del cáncer usando la teoría de juegos»).

De la colaboración a la innovación y las redes de contactos

Uno de los objetivos principales de la subvención fue la continuidad del proyecto conjunto de los equipos mediante el desarrollo de nuevas investigaciones y la construcción de la red de instituciones de investigación que trabajan en esta área. Por consiguiente, el consorcio desarrolló una subvención de investigación de la red de formación innovadora Marie Skłodowska-Curie basada en la red existente. Esta subvención comenzará en marzo de 2021, y en ella participarán casi todas las organizaciones de la subvención original MSCA-RISE con la incorporación de quince organizaciones adicionales. La subvención está enfocada en la capacitación de quince investigadores noveles, uno con base en cada uno de los quince sitios organizadores, lo que fortalecerá el núcleo académico original del proyecto con una participación no académica mucho mayor de empresas y hospitales.

Palabras clave

FourCmodelling, investigación, teoría de juegos, evolución, poblaciones, conflicto, competencia, cooperación, modelización, complejidad, biología

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