La Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) es una patología de las vías respiratorias altamente incapacitante, con una elevada prevalencia y un notable coste económico y social. Es causada por una compleja variedad de interacciones entre los genes y el ambiente que dan lugar a varios fenotipos clínicos. Nuevas dianas terapéuticas se han encontrado recientemente, dando esperanza para la mejora de las condiciones de vida de los pacientes afectados y la reducción de los costes asociados a las hospitalizaciones.  Sin embargo la eficacia de las nuevas terapias en desarrollo dependerá fuertemente de la identificación del correcto fenotipo y perfil de riesgo del paciente.  Existe una amplia literatura sobre modelos integrados multi-escala que podrían ser utilizados para realizar tal fenotipificación y estratificación del riesgo de los pacientes, pero poco o nada ha llegado a clínica. 

La motivación principal de este proyecto se centra en la predicción de las respuestas terapéuticas gracias a modelos computacionales de inflamación pulmonar así como en la integración de tales predicciones en la práctica clínica. Dada la gran complejidad de estos modelos, es decisivo tanto el uso de grandes ordenadores como de programas de simulación capaces de usarlos lo más eficientemente posible. La consecución de este objetivo precisa del diseño de: (i) modelo global del sistema respiratorio incluyendo el desarrollo de inflamación del pulmón debido a la deposición de partículas (ii) modelo de rotura mecánica del pulmón debido a tensiones a lo largo de la respiración (iii) modelos de la redes de interacciones biológicas que causan los diferentes fenotipos de EPOC (iv) creación de un modelo de fenotipificación del paciente y estratificación del riesgo de exacerbaciones (v) correlaciones con los parámetros clínicos.