Biopsia guiada en tiempo real mediante imagen gamma y ultrasonidos 

Un equipo de investigadores del Grupo de Espectroscopía Gamma y de Neutrones del Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València, liderados por el científico Luis Caballero, ha patentado un novedoso dispositivo para la realización de biopsias guiadas en tiempo real que tendría una aplicación directa en cualquier tipo de cáncer donde haya que realizar biopsia y el proceso actual se realice mediante ecografía.

Los tumores cancerígenos no son homogéneos, sino que presentan heterogeneidades y zonas de mayor agresividad. Por tanto, para un tratamiento eficaz es fundamental tomar la muestra dentro de la zona más representativa. Este novedoso dispositivo patentado por el IFIC permite dirigir la aguja de biopsia a las zonas de mayor actividad tumoral. Combina la imagen ecográfica con la imagen gamma, es decir, añade la información metabólica que proporciona la imagen a partir de los radiotrazadores que se inyectan a los pacientes a la información morfológica que proporcionan los aparatos de ultrasonidos o ecógrafos.

Según explica Caballero, “la única manera que existe en la actualidad de obtener esta información metabólica es mediante la inyección a los pacientes de un radiotrazador, una sustancia con radioisótopos que al decaer emiten radiación gamma”. Este radioisótopo, adherido a una glucosa, es absorbido mayoritariamente por las células cancerígenas, debido a que sus altas tasas de replicación requieren un alto consumo energético que, fundamentalmente, extraen de la glucosa.

Por tanto, “la obtención de una imagen de la distribución del radiotrazador a partir de la radiación gamma proporciona información acerca de la actividad intratumoral. Así pues, integrar esta información metabólica a la morfológica proporcionada por el ecógrafo que se usa para el guiado de la biopsia en el cáncer de mama permitiría extraer muestras de las zonas más activas del tumor y, por tanto, mejorar la precisión de dicho procedimiento y personalizar el tratamiento en las pacientes”, puntualiza Caballero.

Tres ventajas del novedoso sistema

Tal y como asegura Luis Caballero, “en el mercado actual no existe un sistema como este, que además presenta tres grandes ventajas: debido a su precisión permite una personalización del tratamiento del cáncer, reduce el número de biopsias y su diseño posibilita adaptarlo a distintos sistemas ecográficos actuales y, por tanto, reducir los costes y facilitar su inserción en el mercado”.

El tipo de empresas que pueden estar interesadas en esta patente son tanto aquellas que ya están comercializando sistemas de ultrasonidos y desean incorporar esta tecnología de imagen molecular, como las propias empresas que se dedican a la imagen molecular en el campo de la medicina nuclear. El dispositivo es una patente internacional PCT (Tratado de Cooperación en materia de Patentes) que ha entrado ya en fases tanto en Estados Unidos, Japón como en Australia.

A juicio del investigador del CSIC, “en estos momentos, el objetivo sería licenciar la tecnología o constituir una spin-off propia y ser los promotores del dispositivo. Además de la aplicación en el guiado de la biopsia, esta tecnología también abre nuevas perspectivas en las técnicas empleadas en medicina nuclear como, por ejemplo, en una reciente técnica que mejora mucho la prognosis y que consiste en el marcaje de los propios ganglios mediante la inserción de la semilla radiactiva en el ganglio centinela para su futura identificación tras un tratamiento neoadyuvante de quimioterapia. Esta técnica es posible realizarla y controlarla por medio de la imagen gamma que proporciona nuestro sistema al existir la posibilidad de supervisar la deposición de la semilla y de poder cerciorarnos de que ésta se deposita en el ganglio centinela y no en otro ganglio”.

Financiación

El equipo de investigadores del Grupo de Espectroscopía Gamma y de Neutrones del Instituto de Física Corpuscular (IFIC), que ha patentado este dispositivo para realizar biopsias guiadas en tiempo real, está liderado por el investigador Luis Caballero y actualmente cuenta para su desarrollo con la financiación de los proyectos GAMUS del programa Valoritza i Transfereix 2019 de la Universitat de València, y MAGAS de la Agència Valenciana de la Innovació (AVI) de la Generalitat Valenciana (INNVA1/2020/35).

Si estás interesad@ en este proyecto de Biopsia Guiada mediante imagen Gamma y Ultrasonidos no dudes en contactarnos (luis.caballero@ific.uv.es)

Tomografía con protones para protonterapia

La radioterapia es un tipo de terapia contra el cáncer que utiliza radiación ionizante para matar las células malignas. Sin embargo, el tejido sano no es inmune a la ionización que producen los rayos X utilizados en la radioterapia convencional y, por tanto, las zonas que rodean al tumor quedan gravemente dañadas. La terapia de protones es una técnica que utiliza haces de protones en lugar de rayos X como radiación ionizante. Tiene una selectividad muy superior a la radioterapia convencional, lo que la hace ideal para el tratamiento de tumores localizados en zonas muy sensibles, como el cerebro. Durante 2020, los dos primeros centros de terapia de protones en España comenzaron a tratar pacientes, y hay más por venir. En esta línea de investigación, y en colaboración con el grupo de Física Nuclear Experimental del IEM (CSIC, Madrid), trabajamos en el diseño y puesta en marcha de un dispositivo de imagen con haz de protones para realizar dos tareas complementarias:

1. tomar imágenes del paciente antes del tratamiento, para establecer el plan de tratamiento que maximiza la dosis al tumor minimizando la dosis al tejido circundante

2. monitorizar la calidad del tratamiento durante las sesiones de terapia.

Con esta idea iniciamos la parte del CSIC del proyecto PRONTO (proyecto coordinado de La Universidad Complutense de Madrid, el CSIC y el CIEMAT) y desde entonces hemos llegado a construir un tomógrafo de protones completamente funcional a nivel pre-clínico que se ve en la imagen.

Con este dispositivo hemos realizado varias medidas experimentales con haz de protones de baja energía en CMAM (Madrid) y de ata energía en CCB (Cracovia), tanto de imágenes bidimensionales (radiografía con protones) como de imágenes tridimensionales (tomografía con protones). Abajo podemos ver radiografías directas y reconstrucciones de imagen tomográfica de algunos objetos escaneados en CCB (Cracovia) en Junio de 2021. Una primera publicación de estas medidas, sólo con el análisis de radiografía, se puede encontrar en: https://ieeexplore.ieee.org/document/9678958

Si estás interesad@ en este proyecto de Tomografía con haz de Protones no dudes en contactarnos (enrique.nacher@csic.es)