27 oct 2020

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TECNOLOGÍA MÉDICA

Microondas para mejorar la precisión de las colonoscopias

Un dispositivo desarrollado por la UPF, en colaboración con el Hospital Clínic y la UPC, ha ganado una de las ayudas del programa CaixaImpulse

El pequeño sensor, que se colocaría en el extremo del endoscopio, puede diferenciar con gran detalle los tejidos sanos de los tumorales

Antonio Madridejos

Un equipo de investigadores encabezado por Marta Guardiola, de la Universitat Pompeu Fabra (UPF), ha desarrollado un nuevo dispositivo médico que podría mejorar la precisión de las colonoscopias tradicionales mediante la incorporación de un sensor de microondas que detecta con gran detalle pólipos y tumores, lo que ayudaría al diagnóstico y a la prevención del cáncer colorrectal.

El dispositivo, que se colocaría en el extremo distal del endoscopio, como si fuera un pequeño cabezal, ha recibido una ayuda (50.000 euros) del programa CaixaImpulse para llevar a cabo las pruebas de validación en tejidos. En el proyecto también participan la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) y el Hospital Clínic de Barcelona.

El gran objetivo sensor de microondas es mejorar la detección de tejidos sospechosos en el tramo final del aparato digestivo. La colonoscopia, la única prueba efectiva disponible en la actualidad, no detecta un elevado porcentaje de tumores, del orden del 22%, entre otros motivos por la dificultad que tiene captar las imágenes de un intestino lleno de pliegues y en continuo movimiento.

Estas limitaciones constituyen un grave problema de salud si se tiene en cuenta la gran prevalencia del cáncer colorrectal en los países de vida occidentalizado. En España, por ejemplo, este tipo de cáncer afecta a uno de cada 20 varones y a una de cada 30 mujeres de entre 50 y 74 años.Y es la segunda causa de muerte por cáncer.

La idea surge de la tesis doctoral que Guardiola realizó en la UPC, consagrada al uso de microondas para aplicaciones biomédicas. "Cuando llegué a la UPF -explica la joven ingeniera-, aquí ya tenían un acuerdo con el Clínic para estudios sobre guiado en el cáncer de colon. Entonces pensamos que podríamos aplicar las microondas para ayudar a la prevención".

MUCHA POTENCIALIDAD

Este tipo de tecnología ya se aplica desde hace 30 años en otros campos de la salud -por ejemplo, en el cáncer de mama-, pero la coordinadora del trabajo considera que "hay mucha potencialidad que todavía no ha llegado". Guardiola es actualmente investigadora posdoctoral en la recién creada unidad de tecnología médica (BCN-MedTech) del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones de la UPF. 

El proyecto empezó el año pasado. Como en cualquier otra técnica de imagen, el dispositivo parte de la base de que "aplicando una radiación en un tejido, esta radiación interacciona y luego recibes una señal", dice Guardiola. La información se procesa mediante un algoritmo y se obtiene una imagen. 

Las microondas pueden definir la geometría de los bultos y los pliegues, pero lo más importante es que "son capaces de captar las propiedades dieléctricas", dice Guardiola. Y este es el detalle clave, puesto que estas propiedades "no son iguales en los tejidos sanos que en los que desarrollan un tumor", prosigue. Hay cambios esencialmente por la mayor o menor presencia agua. "Los tumores tienen más vascularización y, lógicamente, más agua", ilustra la investigadora de la UPF. "Las microondas penetran en los tejidos y puedes ver más -añade-. Es un sistema muy sensible". 

"Los inventores del dispositivo fusionan la imagen proveniente del endoscopio con la creada con el cabezal de microondas", destaca la universidad. Así pueden diferenciarse mejor los tejidos sanos de los patológicos, "con un contraste que no se tenía antes a simple vista". Es además de un procesamiento automático, es decir, se obtienen las imágenes en tiempo real.

CON UNAS PEQUEÑAS ANTENAS

En el caso del prototipo para el cáncer de colon, los sensores "son una pequeñas antenas de unos pocos milímetros, como las que puede tener en un teléfono móvil», prosigue la investigadora. "No pueden interferir la actividad de la colonoscopia", añade.

Colocar el pequeño sensor no molestaría al endoscopio. "No queremos cambiar la práctica clínica actual porque sería una barrera para que lo aceptaran", dice la investigadora Marta Guardiola

Según comenta Guardiola, el dispositivo no pretende cambiar el método exploratorio de una endoscopia. "Simplemente le añadimos un cabezal -dice-. No queremos cambiar la práctica clínica actual porque sería una barrera para que lo aceptaran. Hay que mirar lo más cómodo". Es, además, un método seguro y de bajo coste. "Muy barato si lo comparamos con resonancias, TAC y otros sistemas de exploración", precisa. La investigadora considera que la técnica podría ser exportable a otras técnicas de endoscopia. 

La propiedad intelectual del nuevo dispositivo médico basado en la tecnología de microondas está compartida entre la UPF (50%), la UPC (20%), el Hospital Clínic de Barcelona (20%) y el programa ICREA de la Generalitat (10%).

Los investigadores realizan ahora las pruebas pertinentes para comprobar la validez del sistema. "En los análisis en tejido 'ex vivo' [fuera del organismo] hemos visto que las microondas detectan las diferencias", dice Guardiola, quien no obstante asume que el proceso definitivo de validación será largo. "Tenemos que medirlo en un ambiente más real. Luego en animales. Y finalmente una fase clínica con pacientes", explica.

Guardiola destaca la pluridisciplinariedad del proyecto, con tres centros parfticipantes. "Los médicos los aporta el Hospital Clínic y el 'hardware' es de la UPC", pone como ejemplo.

CONVOCATORIA DEL CAIXAIMPULSE

El programa de apoyo de La Caixa ha destinado este año en su segunda edición un total de dos millones de euros para la creación de empresas biotecnológicas "con el principal objetivo de transformar el conocimiento científico en productos y empresas que generen valor en la sociedad", como dicen las bases del concurso. Se han seleccionado 20 proyectos de un total de 73 aspirantes procedentes de centros de investigación, hospitales y universidades de toda España.

El programa, concluye Marta Guardiola, también dota a los equipos de una ayuda de formación y asesoramiento: "Eso es muy importante para definir la estrategia exacta de valoración y posterior comercialización".